JP2018113994A - Methods, substrates and systems useful for cell seeding of medical grafts - Google Patents

Methods, substrates and systems useful for cell seeding of medical grafts Download PDF

Info

Publication number
JP2018113994A
JP2018113994A JP2018088619A JP2018088619A JP2018113994A JP 2018113994 A JP2018113994 A JP 2018113994A JP 2018088619 A JP2018088619 A JP 2018088619A JP 2018088619 A JP2018088619 A JP 2018088619A JP 2018113994 A JP2018113994 A JP 2018113994A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cell
cells
substrate
cell growth
growth substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018088619A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6794398B2 (en
Inventor
ハイルズ,マイケル・シィ
Michael C Hiles
ジョンソン,チャド・イー
E Johnson Chad
フィアノット,ニール・イー
Neal E Fearnot
ペイン,トーマス
Payne Thomas
ヤンコウスキー,ロナルド
Jankowski Ronald
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cook Biotech Inc
Muffin Inc
Original Assignee
Cook Biotech Inc
Muffin Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cook Biotech Inc, Muffin Inc filed Critical Cook Biotech Inc
Publication of JP2018113994A publication Critical patent/JP2018113994A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6794398B2 publication Critical patent/JP6794398B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14Macromolecular materials
    • A61L27/22Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products
    • A61L27/24Collagen
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/3604Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix characterised by the human or animal origin of the biological material, e.g. hair, fascia, fish scales, silk, shellac, pericardium, pleura, renal tissue, amniotic membrane, parenchymal tissue, fetal tissue, muscle tissue, fat tissue, enamel
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/3604Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix characterised by the human or animal origin of the biological material, e.g. hair, fascia, fish scales, silk, shellac, pericardium, pleura, renal tissue, amniotic membrane, parenchymal tissue, fetal tissue, muscle tissue, fat tissue, enamel
    • A61L27/3633Extracellular matrix [ECM]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/38Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
    • A61L27/3804Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells characterised by specific cells or progenitors thereof, e.g. fibroblasts, connective tissue cells, kidney cells
    • A61L27/3808Endothelial cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/38Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
    • A61L27/3804Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells characterised by specific cells or progenitors thereof, e.g. fibroblasts, connective tissue cells, kidney cells
    • A61L27/3826Muscle cells, e.g. smooth muscle cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/08Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing artificial tissue or for ex-vivo cultivation of tissue
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02Form or structure of the vessel
    • C12M23/06Tubular
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/34Internal compartments or partitions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M25/00Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/14Scaffolds; Matrices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/0062General methods for three-dimensional culture
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/02Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/06Materials or treatment for tissue regeneration for cartilage reconstruction, e.g. meniscus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/26Materials or treatment for tissue regeneration for kidney reconstruction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/28Materials or treatment for tissue regeneration for liver reconstruction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/30Materials or treatment for tissue regeneration for muscle reconstruction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/32Materials or treatment for tissue regeneration for nerve reconstruction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/34Materials or treatment for tissue regeneration for soft tissue reconstruction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2533/00Supports or coatings for cell culture, characterised by material
    • C12N2533/50Proteins
    • C12N2533/54Collagen; Gelatin

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide methods, cell growth substrates and devices that are useful in preparing cell-containing graft materials.SOLUTION: Described herein are methods, cell growth substrates and devices that are useful in preparing cell-containing graft materials for administration to patients. Tubular passages can be defined in cell growth substrates to promote distribution of cells into the substrates. Also described are methods and devices for preparing cell-seeded graft compositions, methods and devices for preconditioning cell growth substrates prior to application of cells, and cell-seeded grafts having novel substrates, and uses thereof.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本願は、本明細書にその全体を引用により援用する2010年5月25日に出願され「医療用移植片の細胞播種に有用な方法、基質、およびシステムと題する米国仮特許出願第61/348,135号の利益を主張する。   This application was filed on May 25, 2010, which is incorporated herein by reference in its entirety, and is entitled “US Provisional Patent Application No. 61/348 entitled Methods, Substrates, and Systems Useful for Cell Seeding of Medical Implants. , Claim the profit of No.135.

本発明は、概して、医療用材料および医療処置に関し、具体的な側面では、細胞を含む医療用移植片、ならびにこれらの調製に有用な方法、基質および装置に関する。   The present invention relates generally to medical materials and procedures, and in particular, to medical implants containing cells and methods, substrates and devices useful for their preparation.

再生医学の分野は、患者の広範囲にわたる多様な疾患または障害の治療を改善する大きな可能性を示してきた。1つの研究分野として、患者または他のソース由来の生細胞を含む移植可能な移植片材料を研究する分野がある。患者由来の細胞の採取および再導入に関し、いわゆる自家移植細胞治療、方法、およびシステムは、患者由来の組織サンプルを加工して患者に再導入できる細胞調製物にするものとして知られている。このような方法およびシステムは病院という環境における「臨床」で使用できるものであると提案されてきた。たとえば、病院における一回の処置または一回の通院で、生体組織サンプルを患者から採取、処理して細胞組成物にし、これを患者に再導入する。   The field of regenerative medicine has shown great potential to improve the treatment of a wide variety of diseases or disorders in patients. One area of research is the field of studying implantable graft materials that contain living cells from patients or other sources. With respect to collection and reintroduction of patient-derived cells, so-called autograft cell therapy, methods, and systems are known for processing patient-derived tissue samples into cell preparations that can be reintroduced into the patient. It has been proposed that such methods and systems can be used "clinically" in a hospital setting. For example, in a single treatment in a hospital or in a single visit, a biological tissue sample is taken from a patient and processed into a cellular composition that is reintroduced into the patient.

ある使用形態では、患者にこれから導入する細胞を細胞成長基質と結合させることにより、移植可能な細胞含有移植片を形成できる。こういった使用形態は、細胞成長基質への適用後に細胞の数が増える培養期間を伴うことがある。これ以外の使用形態は、このような増殖を伴わず、細胞は、細胞成長基質に適用され、培養期間なしで移植される。   In one form of use, transplantable cell-containing grafts can be formed by combining cells to be introduced into a patient with a cell growth substrate. These uses may involve a culture period in which the number of cells increases after application to the cell growth substrate. Other uses do not involve such proliferation, and the cells are applied to the cell growth substrate and transplanted without a culture period.

可能性は示されているものの、細胞含有移植片材料の臨床での実現は遅れている。細胞を細胞成長基質と結合させてこれらが患者の体内で生き残り多くの場合は増殖するようにするための、より簡便および/または有効な方法または材料が必要とされている。本発明は本発明のある局面においてこれら需要に応える。   Although potential has been shown, the clinical realization of cell-containing graft materials has been delayed. There is a need for more convenient and / or effective methods or materials for binding cells to cell growth substrates so that they survive in the patient's body and often proliferate. The present invention addresses these needs in certain aspects of the present invention.

本発明は、その実施の形態のいくつかにおいて、患者に投与するための細胞含有移植片材料の調製に有用な方法、細胞成長基質、および装置を提供する。本発明の細胞成長基質は、この基質と細胞懸濁液との結合を強化することができる特徴を含み得る。ある実施の形態において、このような特徴は、細胞成長基質内に定められ細胞懸濁液を基質に投与している間の細胞の分散を促進する、筒状通路を含む。本明細書に開示されるさらなる実施の形態は、細胞が播種された流動性マトリクス移植片組成物を調製するための方法および装置、細胞組成物を細胞成長基質に適用する前にこの基質をプレコンディショニングするための方法および装置、細胞組成物と、たとえば細胞を基質材料の体積全体に分散させるための特徴を含む基質材料とを結合させることにより、細胞が播種された移植可能な移植片を調製するための、自動化された方法および装置、ならびに、粒状形態の細胞成長基質およびこれを用いて流動性細胞移植材料を調製することに、関する。   The present invention, in some of its embodiments, provides methods, cell growth substrates, and devices useful for the preparation of cell-containing graft material for administration to a patient. The cell growth substrate of the present invention may include features that can enhance the binding between the substrate and the cell suspension. In certain embodiments, such features include a cylindrical passageway defined in the cell growth matrix that facilitates cell dispersion during administration of the cell suspension to the substrate. Further embodiments disclosed herein include a method and apparatus for preparing a flowable matrix graft composition seeded with cells, pre-treating the substrate prior to applying the cell composition to a cell growth substrate. Preparing an implantable implant in which cells are seeded by combining a method and apparatus for conditioning, a cell composition, and a matrix material that includes, for example, features for dispersing cells throughout the volume of the matrix material It relates to an automated method and apparatus, and to the preparation of a granular form of cell growth substrate and a fluid cell transplant material using the same.

ある特定の実施の形態において、細胞の成長をサポートするための細胞成長基質が提供される。この細胞成長基質は、少なくとも1つの細長い筒状通路を含み、この細長い筒状通路は管腔を定める通路壁を有し、この管腔は、細胞成長基質本体の表面にある第1の管腔開口から細胞成長基質の内部領域内に延びる。この管腔は、細胞含有液体培地の流れを
受けて細胞を細胞成長基質の内部領域内に分散させるように構成してもよい。細胞成長基質は細胞成長マトリクスでもよい。この基質は、コラーゲンを含んでいてもよく、および/または基質の外側にあり管腔開口に流動結合された合成ポリマー筒状要素も含んでいてもよい。基質は複数の筒状通路を含んでいてもよい。上記少なくとも1つの筒状通路は、少なくとも1つの一次筒状通路と、一次筒状通路から分岐した少なくとも1つの二次筒状通路とを含んでいてもよい。基質は、リモデリング可能なコラーゲン性細胞外マトリクスシート材料を含んでいてもよく、シート材料は、このシート材料のための動物ソース組織由来の成長因子、グリコサミノグリカン、および/またはプロテオグリカンを保持していてもよい。
In certain embodiments, a cell growth substrate is provided to support cell growth. The cell growth substrate includes at least one elongated cylindrical passage, the elongated tubular passage having a passage wall defining a lumen, the lumen being a first lumen on a surface of the cell growth substrate body. Extending from the opening into the interior region of the cell growth substrate. The lumen may be configured to receive a flow of the cell-containing liquid medium to disperse the cells within the internal region of the cell growth substrate. The cell growth substrate may be a cell growth matrix. The matrix may include collagen and / or may also include a synthetic polymer tubular element outside the matrix and fluidly bonded to the luminal opening. The substrate may include a plurality of cylindrical passages. The at least one tubular passage may include at least one primary tubular passage and at least one secondary tubular passage branched from the primary tubular passage. The matrix may include a remodelable collagenous extracellular matrix sheet material that retains growth factors, glycosaminoglycans, and / or proteoglycans from animal source tissue for the sheet material You may do it.

別の実施の形態において、上記段落に記載されたもののような細胞成長基質を細胞の液体懸濁液のソースに接続するステップであって、この接続するステップは、上記細長い通路を上記ソースの輸送管腔と流動連結することを含む、細胞が播種された材料を調製するための方法が提供される。この方法はまた、ある量の細胞の液体懸濁液を輸送管腔を通して細長い通路の中に輸送することにより、細胞を基質の内部領域に送達するステップを含む。この接続するステップは、細胞の液体懸濁液のソースに流動接続された投入チューブを有する細胞播種チャンバに基質を挿入し、投入チューブを基質の第1の管腔開口に流動結合するステップを含んでいてもよい。   In another embodiment, connecting a cell growth substrate, such as that described in the paragraph above, to a source of a liquid suspension of cells, the connecting step comprising transporting the elongated passageway to the source. A method is provided for preparing a cell seeded material comprising fluidly coupling to a lumen. The method also includes delivering the cells to an interior region of the substrate by transporting an amount of a liquid suspension of cells through the transport lumen and into the elongate passage. The connecting step includes inserting the substrate into a cell seeding chamber having an input tube fluidly connected to a source of a liquid suspension of cells, and fluidly coupling the input tube to the first lumen opening of the substrate. You may go out.

さらなる実施の形態において、患者に送達するための細胞が播種された組成物を調製するための方法が提供される。この方法は、細胞外マトリクスの粒子と液体培地とを含む流体細胞外マトリクス粒状組成物を液体細胞懸濁液と結合させて細胞流体組成物を形成するステップとを含む。この方法はまた、細胞流体組成物を混合するステップおよび/または細胞流体組成物をゲル化するステップを含んでいてもよい。このゲル化するステップは、細胞流体組成物のpHを変えるステップおよび/または細胞流体組成物の温度を変えるステップを含んでいてもよい。   In a further embodiment, a method is provided for preparing a composition seeded with cells for delivery to a patient. The method includes combining a fluid extracellular matrix particulate composition comprising extracellular matrix particles and a liquid medium with a liquid cell suspension to form a cell fluid composition. The method may also include mixing the cell fluid composition and / or gelling the cell fluid composition. This gelling step may include changing the pH of the cell fluid composition and / or changing the temperature of the cell fluid composition.

さらなる実施の形態は、細胞移植片を調製し投与するための方法を提供する。この方法は、血清タンパク質組成物を、患者に投与するのに適した生体適合性基質に適用することにより、血清タンパク質組成物と生体適合性基質とを含むプレコンディショニングされた基質を調製するステップを含む。プレコンディショニングされた基質に細胞を加えることによって細胞移植片を調製し、この細胞移植片を患者に投与する。血清タンパク質組成物を適用するステップは、この組成物を吹付けにより適用するステップを含んでいてもよい。細胞を加えるステップは、液体細胞懸濁液をプレコンディショニングされた基質に吹付けるステップおよび/または液体細胞懸濁液を基質の筒状通路の中に流すステップを含んでいてもよい。   Further embodiments provide a method for preparing and administering a cell graft. The method comprises the steps of preparing a preconditioned substrate comprising a serum protein composition and a biocompatible substrate by applying the serum protein composition to a biocompatible substrate suitable for administration to a patient. Including. A cell graft is prepared by adding cells to the preconditioned substrate and the cell graft is administered to the patient. Applying the serum protein composition may comprise applying the composition by spraying. The step of adding cells may include spraying the liquid cell suspension onto the preconditioned substrate and / or flowing the liquid cell suspension through the cylindrical passage of the substrate.

別の実施の形態において、マトリクスに細胞を播種するための装置が提供される。この装置は、細胞の液体懸濁液を収容するための第1のチャンバと、細胞が播種される細胞成長マトリクス材料を収容するための第2のチャンバとを含む。この播種装置はさらに、ある量の細胞の液体懸濁液を第1のチャンバから第2のチャンバに移送するための通路と、細胞の液体懸濁液の少なくとも1つの状態を検出するための装置と、ある量の細胞の液体懸濁液を第2のチャンバに収容されているマトリクス材料に適用するための適用装置とをさらに含む。この適用装置は、少なくとも1つのスプレーノズル、または、管腔を有する少なくとも1つのカニューレを含んでいてもよい。播種装置はまた、スプレーノズルまたはカニューレを移動させるための機構を含んでいてもよい。適用装置がカニューレを含む場合、上記移動させるための機構は、液体細胞懸濁液を最遠位端開口といったカニューレの開口から分散させている間にカニューレを近位方向に後退させるように機能してもよい。播種装置はまた、マトリクス材料を、適用装置に対して予め定められた位置で保持するための位置合わせ構造も含んでいてもよい。播種装置はまた、第2のチャンバに付随し、
かつ、適用装置によって細胞をマトリクス材料に適用した後マトリクス材料内での細胞の分散を容易にするように機能する、分散支援装置を含んでいてもよい。この分散支援装置は、マトリクス材料に磁界を発生させるように機能してもよく、第2のチャンバに収容された液体に流れを生じさせるように機能するミキサであってもよく、第2のチャンバ内で圧力傾斜を発生させるように機能してもよく、第2のチャンバに収容された細胞成長基質を動かすように機能してもよく、および/または第2のチャンバを回転させて細胞を少なくとも部分的に遠心力によって細胞成長マトリクス材料内で分散させるように機能してもよい。ミキサがある場合、流れを生じさせるように機能するミキサは、第2のチャンバに収容された液体の中でパルス状の双方向の流れを生じさせるように機能してもよい。
In another embodiment, an apparatus for seeding cells in a matrix is provided. The apparatus includes a first chamber for containing a liquid suspension of cells and a second chamber for containing a cell growth matrix material in which the cells are seeded. The seeding device further includes a passage for transferring an amount of a liquid suspension of cells from the first chamber to the second chamber, and a device for detecting at least one condition of the liquid suspension of cells. And an application device for applying an amount of a liquid suspension of cells to the matrix material contained in the second chamber. The application device may include at least one spray nozzle or at least one cannula having a lumen. The seeding device may also include a mechanism for moving the spray nozzle or cannula. When the application device includes a cannula, the mechanism for moving functions to retract the cannula proximally while dispersing the liquid cell suspension from the cannula opening, such as the distal-most opening. May be. The seeding device may also include an alignment structure for holding the matrix material in a predetermined position relative to the application device. A seeding device is also associated with the second chamber,
In addition, a dispersion assist device that functions to facilitate the dispersion of the cells in the matrix material after the cells are applied to the matrix material by the application device may be included. The dispersion assist device may function to generate a magnetic field in the matrix material, may be a mixer that functions to generate a flow in the liquid contained in the second chamber, and the second chamber May function to generate a pressure gradient within, may function to move the cell growth substrate contained in the second chamber, and / or rotate the second chamber to at least cause the cells to move. It may function to be dispersed in the cell growth matrix material in part by centrifugal force. Where there is a mixer, the mixer that functions to generate a flow may function to generate a pulsed bi-directional flow in the liquid contained in the second chamber.

さらなる実施の形態は、流動性の、細胞が播種された移植片を調製するための装置を提供する。この装置は、細胞の液体懸濁液を含む第1のチャンバと、細胞の液体懸濁液が流動性細胞成長基質材料と結合することによって、流動性の、細胞が播種された移植片材料を形成できるように、第1のチャンバに流動接続され、細胞が播種される流動性細胞成長基質材料を含む第2のチャンバとを含む。この装置はまた、流動性の、細胞が播種された移植片材料を混合するように機能するミキサを含む。このミキサは、上記流動性の、細胞が播種された移植片材料の流路の中に配置された静止ミキサ、または回転ミキサを含んでいてもよい。第1および/または第2のチャンバは通路であってもよい。   A further embodiment provides an apparatus for preparing a flowable, cell seeded implant. The device includes a first chamber containing a liquid suspension of cells and a flowable, cell-seeded graft material by combining the liquid suspension of cells with a flowable cell growth substrate material. A second chamber containing a flowable cell growth substrate material that is fluidly connected to the first chamber and into which the cells are seeded. The device also includes a mixer that functions to mix the flowable, cell-seeded graft material. The mixer may include a stationary mixer or a rotating mixer placed in the flowable, flowable, grafted material of the graft material. The first and / or second chamber may be a passage.

別の実施の形態において、ヒトの患者を含む患者を治療するための細胞が播種された基質を調製するための方法、および場合によってはその患者を治療するための方法が提供される。この方法は、患者の組織サンプルを処理してその患者の細胞の懸濁液を得るステップと、細胞成長基質を細胞播種装置のインキュベーションチャンバ内に入れるステップとを含む。この方法はまた、細胞播種装置の動作を開始させるステップを含み、この動作により、細胞の懸濁液の少なくとも1つの状態を検出し、懸濁液の細胞を細胞成長基質と結合させることにより、細胞が播種された基質を形成する。患者を治療するための方法において、この方法は、細胞が播種された基質を患者に投与するステップも含む。   In another embodiment, a method for preparing a cell-seeded substrate for treating a patient, including a human patient, and optionally a method for treating the patient are provided. The method includes processing a patient tissue sample to obtain a suspension of the patient's cells and placing a cell growth substrate in an incubation chamber of a cell seeding device. The method also includes initiating operation of the cell seeding device, wherein the operation detects at least one state of the cell suspension and binds the cells of the suspension to the cell growth substrate, The cells form a seeded substrate. In a method for treating a patient, the method also includes administering to the patient a substrate seeded with cells.

細胞を第1の粘度を有するゲル化可能な組成物と混合することによりゲル化可能な細胞混合物を形成するステップと、ゲル化可能な細胞混合物を細胞成長基質に適用するステップとを含む、細胞が播種されたマトリクスを調製するための方法も提供される。この方法はまた、ゲル化可能な細胞混合物をゲル化して上記細胞成長基質と接触する細胞ゲルを形成するステップを含む。このゲルは第1の粘度よりも大きい第2の粘度を有していてもよい。上記混合物のゲル化は、たとえば混合物のpHを変化させる(たとえば上げるまたは下げる)および/または混合物の温度を変化させる(たとえば上げるまたは下げる)ことを含む任意の適切な方策またはその組合せによって生じさせてもよい。この混合物を基質と接触させることにより、基質の外面上に層を与えることができ、および/またはこの混合物を基質全体(たとえば基質が多孔質の場合)または基質の少なくとも一部において実質的に均質的に分散させることができる。その後の混合物のゲル化によって、外部に細胞化されたゲル層が与えられる、および/または細胞化されたゲルが基質の全体または一部に実質的に均質的に分散する。   Forming a gellable cell mixture by mixing the cells with a gellable composition having a first viscosity, and applying the gellable cell mixture to a cell growth substrate. Also provided is a method for preparing a seeded matrix. The method also includes gelling the gellable cell mixture to form a cell gel that contacts the cell growth substrate. The gel may have a second viscosity that is greater than the first viscosity. Gelation of the mixture may be caused by any suitable measure or combination thereof including, for example, changing (eg, raising or lowering) the pH of the mixture and / or changing (eg, raising or lowering) the temperature of the mixture. Also good. By contacting the mixture with the substrate, a layer can be provided on the outer surface of the substrate and / or the mixture is substantially homogeneous throughout the substrate (eg, when the substrate is porous) or at least a portion of the substrate. Can be dispersed. Subsequent gelation of the mixture provides an external cellized gel layer and / or the cellized gel is dispersed substantially homogeneously throughout or in part of the substrate.

さらなる実施の形態において、細胞外マトリクス基質材料と、基質材料に適用されたコラーゲン性ゲルと、基質材料に、ゲルに、またはこれら双方に付着した細胞とを含む、細胞が播種された移植片が提供される。コラーゲン性ゲルは、天然コラーゲンと、細胞外マトリクス水解物のためのソース組織由来の少なくとも1つのさらなる天然生物活性物質とを含む、細胞外マトリクス水解物からなるものであってもよい。上記少なくとも1つのさらなる天然生物活性物質は、成長因子、グリコサミノグリカン、および/またはプロテオグリカンを含んでいてもよい。   In a further embodiment, a cell seeded implant comprising an extracellular matrix matrix material, a collagenous gel applied to the matrix material, and cells attached to the matrix material, to the gel, or both, is provided. Provided. The collagenous gel may consist of an extracellular matrix hydrolyzate comprising natural collagen and at least one further natural bioactive substance derived from a source tissue for extracellular matrix hydrolysate. The at least one further natural bioactive substance may comprise growth factors, glycosaminoglycans, and / or proteoglycans.

さらなる実施の形態は、ヒトの患者を含む患者を治療するための細胞移植片を調製するための方法、および場合によってはその患者を治療するための方法を提供する。この方法は、患者から血清を採取するステップと、患者の組織サンプルを処理することにより患者の細胞群を得るステップとを含む。この方法はさらに、血清をマトリクス基質に適用することにより、血清がプレコンディショニングされたマトリクス基質を調製するステップと、細胞群をプレコンディショニングされたマトリクス基質に適用することにより、細胞移植片を形成するステップとを含む。患者を治療するための方法において、この方法は、細胞移植片を患者に投与するステップも含んでいてもよい。   Further embodiments provide a method for preparing a cell graft for treating a patient, including a human patient, and optionally a method for treating the patient. The method includes collecting serum from a patient and obtaining a patient cell population by processing a patient tissue sample. The method further comprises preparing a serum-preconditioned matrix substrate by applying the serum to the matrix substrate, and forming a cell graft by applying the population of cells to the preconditioned matrix substrate. Steps. In a method for treating a patient, the method may also include administering a cell graft to the patient.

さらに他の実施の形態において、患者を治療するための材料を調製する方法、および場合によってはその患者を治療する方法も提供される。この方法は、細胞の懸濁液を粒状細胞成長基質と結合させるステップと、細胞の数が大幅に増えない程度の期間および条件で、粒状細胞成長基質と接触させて細胞の懸濁液をインキュベートすることにより、粒状細胞成長基質の粒子に付着した細胞を有する、細胞化された粒状体を形成するステップとを含む。患者を治療するための方法において、この方法は、細胞化された粒状体を患者に投与するステップも含んでいてもよい。いくつかの形態において、この方法のインキュベートするステップは、懸濁液内の細胞の少なくとも20%は粒子に付着するが細胞の数は増えない程度の期間および条件で行なわれてもよい。   In still other embodiments, methods of preparing materials for treating a patient and, optionally, methods for treating the patient are also provided. In this method, the cell suspension is combined with the granular cell growth substrate, and the cell suspension is incubated in contact with the granular cell growth substrate for a period and under conditions that do not significantly increase the number of cells. Forming a cellized granule having cells attached to the particulate cell growth matrix particles. In a method for treating a patient, the method may also include the step of administering the cellized particulate to the patient. In some forms, the incubating step of the method may be performed for a period and conditions such that at least 20% of the cells in the suspension adhere to the particles but do not increase the number of cells.

別の実施の形態は、患者を治療するための細胞移植片を提供し、場合によっては、患者をこの細胞移植片で治療するための方法におけるおよび/または患者の治療のための材料を製造するための方法におけるこの細胞移植片の使用も提供する。この細胞移植片は、細胞外マトリクス粒子に付着した細胞からなる、細胞化された粒状体を含む。治療に使用する場合、細胞移植片を患者の体内に導入してもよい。   Another embodiment provides a cell graft for treating a patient, and in some cases, manufacturing materials in a method for treating a patient with the cell graft and / or for treating a patient. The use of this cell graft in a method for providing is also provided. The cell graft includes a cellized granule composed of cells attached to extracellular matrix particles. When used for therapy, cell grafts may be introduced into the patient's body.

別の実施の形態は、粒状細胞成長基質材料と、細胞成長基質材料の粒子に付着した細胞とを含む細胞移植片材料を提供する。細胞は、血管内皮前駆細胞、筋肉由来細胞、またはその組合せを含む。粒子は、動物ソースから分離させられ任意で処理されることにより内因性成長因子、グリコサミノグリカンおよび/またはプロテオグリカンを保持する、天然由来細胞外マトリクスシート材料の粒子であってもよい。このような天然由来細胞外マトリクスシート材料の粒子は、シート材料を粉砕することによりランダムに発生した粒子を形成することによって、および/またはシート材料を切断して規則的な形状(たとえば円形、卵型および/または多角形)の粒子を形成することによって、調製してもよい。   Another embodiment provides a cell graft material comprising particulate cell growth matrix material and cells attached to particles of the cell growth matrix material. The cells include vascular endothelial progenitor cells, muscle-derived cells, or combinations thereof. The particles may be particles of naturally derived extracellular matrix sheet material that retains endogenous growth factors, glycosaminoglycans and / or proteoglycans by being separated from animal sources and optionally treated. The particles of such naturally derived extracellular matrix sheet material may be formed into regular shapes (eg, round, egg) by forming randomly generated particles by grinding the sheet material and / or cutting the sheet material. Molds and / or polygons) may be prepared.

さらなる実施の形態は、細胞外マトリクス材料からなるフィラメントと、フィラメントに付着した細胞群とを含む細胞移植片を提供する。フィラメントは、動物ソースから分離させられ処理されることにより内因性成長因子、グリコサミノグリカン、および/またはプロテオグリカンを保持する、天然由来細胞外マトリクスシート材料のセグメントであってもよい。   A further embodiment provides a cell graft that includes a filament made of extracellular matrix material and a group of cells attached to the filament. A filament may be a segment of a naturally derived extracellular matrix sheet material that retains endogenous growth factors, glycosaminoglycans, and / or proteoglycans by separation and processing from animal sources.

別の実施の形態は、フィラメントの形態の細胞成長基質と、フィラメントに付着した細胞群とを含む細胞移植片を提供する。細胞は血管内皮前駆細胞を含む。この細胞移植片は、細胞の組織の血管新生のための方法を提供する本発明のさらなる実施の形態において患者の組織内に導入してもよい。   Another embodiment provides a cell graft that includes a cell growth substrate in the form of a filament and a group of cells attached to the filament. The cells include vascular endothelial progenitor cells. The cell graft may be introduced into a patient's tissue in a further embodiment of the invention that provides a method for angiogenesis of cellular tissue.

別の実施の形態は、細胞移植片を調製するための方法を提供する。この方法は、第1の細胞成長基質シートを調製するステップと、最初に、細胞組成物を第1の細胞成長基質シートの表面に適用することにより、第1の細胞播種面を形成するステップとを含む。上記最初の適用の後、この方法は、第2の細胞成長基質シートを前記第1の細胞播種面の上に積層するステップを含む。この方法は、次に、細胞組成物を第2の細胞成長基質シートの
表面に適用するステップも含んでいてもよい。
Another embodiment provides a method for preparing a cell graft. The method comprises the steps of preparing a first cell growth substrate sheet and first forming a first cell seeding surface by applying a cell composition to the surface of the first cell growth substrate sheet. including. After the first application, the method includes laminating a second cell growth substrate sheet on the first cell seeding surface. The method may then also include applying the cell composition to the surface of the second cell growth substrate sheet.

別の実施の形態は、第1の細胞成長基質シートと、第1のシートの上に積層させた第2の細胞成長基質シートとを含む細胞移植片を提供する。この移植片はまた、第1のシートと第2のシートとの間にある、細胞が播種された層を含む。   Another embodiment provides a cell graft that includes a first cell growth substrate sheet and a second cell growth substrate sheet laminated on the first sheet. The graft also includes a cell seeded layer between the first sheet and the second sheet.

別の実施の形態は、細胞が播種された移植片を調製するための装置を提供する。この装置は、細胞成長基質を収容するためのインキュベーションチャンバと、ある量の懸濁液を供給するための複数のカニューレを含む、液体細胞懸濁液を細胞成長基質に適用するための適用装置とを含む。この装置は、上記ある量の懸濁液を複数のカニューレから供給している間にこれらカニューレを後退させるように構成してもよい。   Another embodiment provides an apparatus for preparing a graft seeded with cells. The apparatus includes an incubation chamber for containing a cell growth substrate and an application device for applying a liquid cell suspension to the cell growth substrate, including a plurality of cannulas for supplying a volume of suspension. including. The device may be configured to retract the cannulas while delivering the amount of suspension from the cannulas.

さらに別の実施の形態において、小型形状を有するシート形態細胞成長基質粒子を有する粒状材料を含む細胞成長基質組成物が提供される。いくつかの形態において、シート形態基質粒子の少なくとも25%は、シートの面で考えたとき、第1の最大断面寸法軸を有し、この最大断面寸法軸は、この軸に対して垂直でありかつこの軸を中心とする線上の第2の断面軸の長さの約2倍以下である。基質粒子の最大断面寸法は、約20ミクロン〜約2000ミクロンの範囲であってもよい。基質粒子は、動物ソースから分離させられ任意で処理されることにより内因性成長因子、グリコサミノグリカンおよび/またはプロテオグリカンを保持する、天然由来細胞外マトリクスシート材料の粒子であってもよい。このような天然由来細胞外マトリクスシート材料の粒子は、たとえばシート材料を切断して小型形状(たとえば円形、卵型および/または多角形)の粒子を形成することによって調製してもよい。   In yet another embodiment, a cell growth substrate composition is provided comprising a particulate material having sheet-form cell growth substrate particles having a small shape. In some forms, at least 25% of the sheet-form substrate particles have a first maximum cross-sectional dimension axis when considered in the plane of the sheet, the maximum cross-sectional dimension axis being perpendicular to this axis. In addition, it is not more than about twice the length of the second cross-sectional axis on the line centered on this axis. The maximum cross-sectional dimension of the substrate particles may range from about 20 microns to about 2000 microns. The matrix particles may be particles of naturally derived extracellular matrix sheet material that retains endogenous growth factors, glycosaminoglycans and / or proteoglycans by being separated from animal sources and optionally treated. Such naturally derived extracellular matrix sheet material particles may be prepared, for example, by cutting the sheet material to form particles of small shape (eg, circular, oval and / or polygonal).

別の実施の形態は、小型形状を有するシート形態細胞外マトリクス粒子を有する粒状細胞外マトリクス材料を含む細胞外マトリクス組成物を提供する。シート形態細胞外マトリクス粒子の少なくとも25%は、シートの面で考えたとき、第1の最大断面寸法軸を有していてもよく、この最大断面寸法軸は、この軸に対して垂直でありかつこの軸を中心とする線上の第2の断面軸の長さの約2倍以下であってもよい。細胞外マトリクス粒子の最大断面寸法は、約20ミクロン〜約2000ミクロンの範囲であってもよい。細胞外マトリクス粒子は、動物ソースから分離させられ任意で処理されることにより内因性成長因子、グリコサミノグリカンおよび/またはプロテオグリカンを保持する、天然由来細胞外マトリクスシート材料の粒子であってもよい。このような天然由来細胞外マトリクスシート材料の粒子は、たとえば、シート材料を切断することにより小型形状(たとえば円形、卵型および/または多角形)の粒子を形成することによって調製してもよい。細胞外マトリクス組成物はまた、粒子に付着した細胞を含んでいてもよく、この細胞は、いくつかの実施の形態では、粒子の外面の実質的に全体を覆いおよび/または粒子の表面上に実質的にコンフルエントな単一層を形成する。この細胞は、内皮細胞、血管内皮前駆細胞、またはその混合物を含んでいてもよく、および/またはクローンであってもよい。いくつかの形態では、細胞は、内皮細胞、血管内皮前駆細胞、またはその混合物からなるものであってもよい。   Another embodiment provides an extracellular matrix composition comprising particulate extracellular matrix material having sheet-form extracellular matrix particles having a small shape. At least 25% of the sheet-form extracellular matrix particles may have a first maximum cross-sectional dimension axis when considered in the plane of the sheet, the maximum cross-sectional dimension axis being perpendicular to this axis. Further, it may be less than about twice the length of the second cross-sectional axis on a line centered on this axis. The maximum cross-sectional dimension of the extracellular matrix particles may range from about 20 microns to about 2000 microns. The extracellular matrix particles may be particles of naturally derived extracellular matrix sheet material that retains endogenous growth factors, glycosaminoglycans and / or proteoglycans by being separated from animal sources and optionally processed. . Such naturally derived extracellular matrix sheet material particles may be prepared, for example, by cutting the sheet material to form particles of small shape (eg, circular, oval and / or polygonal). The extracellular matrix composition may also include cells attached to the particles, which in some embodiments cover substantially the entire outer surface of the particles and / or on the surface of the particles. A substantially confluent single layer is formed. The cell may comprise endothelial cells, vascular endothelial progenitor cells, or a mixture thereof and / or may be a clone. In some forms, the cells may consist of endothelial cells, vascular endothelial progenitor cells, or a mixture thereof.

別の実施の形態において、細胞成長基質材料と、細胞成長基質材料を封入し、基質材料を通して流体培地の流れを導くように構成された、封入材料とを含む、細胞成長基質物が提供される。この封入材料は、少なくとも第1の開口と、第1の開口から間隔をあけて設けられた少なくとも第2の開口とを定めるものであってもよい。   In another embodiment, there is provided a cell growth substrate material comprising a cell growth substrate material and an encapsulating material configured to encapsulate the cell growth substrate material and direct the flow of fluid medium through the substrate material. . This encapsulating material may define at least a first opening and at least a second opening spaced from the first opening.

別の実施の形態は、脂肪組織由来の混合された細胞群を含み、幹細胞、血管内皮前駆細胞、白血球、内皮細胞、および血管平滑筋細胞を含む、細胞移植片を提供する。この細胞移植片はまた、細胞外マトリクス材料からなる、および/または粒子の形態の、細胞成長
基質を含む。細胞外マトリクス材料は、細胞外マトリクス材料のためのソース組織由来の、保持された生物活性成分を含んでもよい。この保持された生物活性成分は、成長因子、グリコサミノグリカンおよび/またはプロテオグリカンであってもよい。使用されるとき、粒状細胞成長基質はシート形態粒子を含んでいてもよい。これらの目的のために、天然由来細胞外マトリクスシート材料からなるシート形態粒子は、たとえば、シート材料を切断することによりたとえば小型形状(たとえば円形、卵型および/または多角形)の粒子を形成することによって調製してもよい。
Another embodiment provides a cell graft that includes a mixed cell population derived from adipose tissue and includes stem cells, vascular endothelial progenitor cells, leukocytes, endothelial cells, and vascular smooth muscle cells. The cell graft also includes a cell growth matrix consisting of extracellular matrix material and / or in the form of particles. The extracellular matrix material may include retained bioactive components derived from the source tissue for the extracellular matrix material. This retained bioactive component may be a growth factor, glycosaminoglycan and / or proteoglycan. When used, the granular cell growth substrate may contain sheet-form particles. For these purposes, sheet-form particles made of naturally derived extracellular matrix sheet material, for example, form particles of, for example, small shapes (eg, circular, oval and / or polygonal) by cutting the sheet material. May be prepared.

さらなる実施の形態において、血管内皮前駆細胞群と粒状細胞成長基質とを含む細胞移植片が提供される。粒状細胞成長基質は、シート形態粒子を含んでいてもよく、および/または細胞外マトリクス材料を含んでいてもよい。細胞外マトリクス粒子は、これらの目的のために、動物ソースから分離させられ任意で処理されることにより内因性成長因子、グリコサミノグリカンおよび/またはプロテオグリカンを保持する、天然由来細胞外マトリクスシート材料の粒子であってもよい。このような天然由来細胞外マトリクスシート材料の粒子は、たとえば、シート材料を切断することにより小型形状(たとえば円形、卵型および/または多角形)の粒子を形成することによって調製してもよく、または、たとえばシート材料をランダムに粉砕することによって生成されたシート材料の破片であってもよい。   In a further embodiment, a cell graft comprising a group of vascular endothelial progenitor cells and a granular cell growth substrate is provided. The particulate cell growth matrix may include sheet-form particles and / or may include extracellular matrix material. The extracellular matrix particles are naturally derived extracellular matrix sheet material that retains endogenous growth factors, glycosaminoglycans and / or proteoglycans by separating them from animal sources and optionally treating them for these purposes. The particles may also be Such naturally derived extracellular matrix sheet material particles may be prepared, for example, by cutting the sheet material to form particles of small shape (eg, circular, oval and / or polygonal), Or the fragment of the sheet material produced | generated by grind | pulverizing a sheet material at random, for example may be sufficient.

別の実施の形態は、マトリクスに細胞を播種するためのシステムを提供する。このシステムは、これから細胞で播種される細胞成長基質と細胞を結合させるためのチャンバを含む。このシステムはまた、細胞の基質への付着を評価するための機構を含む。この評価するための機構は、細胞カウンタを含んでいてもよい。関連するマトリクス播種方法は、これから細胞で播種される細胞成長基質と細胞を結合させるステップと、細胞の基質への付着を評価するステップとを含む。治療方法において、上記方法はまた、付着した細胞が播種された基質を、ヒトの患者を含む患者に投与するステップを含んでいてもよい。   Another embodiment provides a system for seeding cells in a matrix. The system includes a chamber for binding the cells to a cell growth substrate that is to be seeded with the cells. The system also includes a mechanism for assessing cell attachment to the substrate. This mechanism for evaluating may include a cell counter. A related matrix seeding method includes the steps of combining the cell growth substrate to be seeded with cells and the cells, and evaluating the attachment of the cells to the substrate. In a therapeutic method, the method may also include administering a substrate seeded with attached cells to a patient, including a human patient.

本発明のさらなる実施の形態ならびにその特徴および利点は、本明細書におけるさらなる説明から明らかになるであろう。   Further embodiments of the invention and its features and advantages will become apparent from the further description herein.

本発明の細胞成長基質のある実施の形態の側面図を示す。FIG. 3 shows a side view of an embodiment of the cell growth substrate of the present invention. 本発明の細胞成長基質の別の実施の形態の側面図を示す。FIG. 3 shows a side view of another embodiment of the cell growth substrate of the present invention. 図1の基質の上面図を示す。FIG. 2 shows a top view of the substrate of FIG. 本発明の代替の細胞成長基質の上面図を示す。FIG. 4 shows a top view of an alternative cell growth substrate of the present invention. 細胞成長基質のさらなる実施の形態の上面図を示す。FIG. 4 shows a top view of a further embodiment of a cell growth substrate. マニホールド供給部を有する細胞成長基質の別の実施の形態の上面図である。FIG. 6 is a top view of another embodiment of a cell growth substrate having a manifold supply. 細胞成長基質の別の実施の形態の上面図を示す。FIG. 4 shows a top view of another embodiment of a cell growth substrate. 基質内において大きな一次チャネルと小さな二次チャネルとを有する細胞成長基質の別の実施の形態の上面図を示す。FIG. 6 shows a top view of another embodiment of a cell growth substrate having a large primary channel and a small secondary channel within the substrate. 細胞組成物を細胞成長基質に適用するためのシステムのある実施の形態の概略図を示す。FIG. 2 shows a schematic diagram of an embodiment of a system for applying a cell composition to a cell growth substrate. 図9のシステムのいくつかの二次構成要素のある実施の形態を示す。FIG. 10 illustrates an embodiment of some secondary components of the system of FIG. 図9のシステムのいくつかの二次構成要素の別の実施の形態を示す。Figure 10 shows another embodiment of some secondary components of the system of Figure 9; 細胞組成物を細胞成長基質と結合させるための装置の別の実施の形態の概略図を示す。FIG. 3 shows a schematic diagram of another embodiment of an apparatus for binding a cell composition to a cell growth substrate. その組成物が細胞成長基質として有用である、脱細胞化されたECMシートの小型シート粒子のデジタル画像を示す。2 shows a digital image of a small sheet particle of a decellularized ECM sheet whose composition is useful as a cell growth substrate. 送達装置と結合する、本発明の流動性細胞移植片材料を示す。2 illustrates a flowable cell graft material of the present invention associated with a delivery device. 本発明の細胞化されたフィラメント移植片を示す。2 shows a cellized filament graft of the present invention. 遠位保持針を有する、本発明の細胞化されたフィラメント移植片を示す。Figure 3 shows a cellized filament graft of the present invention having a distal holding needle. 移植片の移植に使用されているときの送達針カニューレに収容された図12Aのグラフトを示す。FIG. 12B shows the graft of FIG. 12A housed in a delivery needle cannula when used for graft implantation. 複数の、積層された細胞成長基質シートを有する、本発明の細胞移植片を示す。Fig. 2 shows a cell graft of the invention having a plurality of laminated cell growth substrate sheets. 本発明の製品である細胞成長基質物を示す。1 shows a cell growth substrate that is a product of the present invention. 本発明の製品である細胞成長基質物を示す。1 shows a cell growth substrate that is a product of the present invention. 本発明の製品である細胞成長基質物を示す。1 shows a cell growth substrate that is a product of the present invention. 本発明のさらなる細胞移植片構造体を示す。Figure 3 shows a further cell graft structure of the present invention. 本発明のさらなる細胞移植片構造体を示す。Figure 3 shows a further cell graft structure of the present invention.

次に、本発明の原理の理解を促すために、そのいくつかは図面に示されている実施の形態を参照する。これら実施の形態については特定の表現を用いて説明する。しかしながら、これは本発明の範囲を限定することを意図しているのではないことが理解されるであろう。記載された実施の形態における任意の変更およびさらなる変形、ならびに本明細書に記載の発明の原理のさらなる任意の応用は、本発明に関連する技術の当業者が通常想到するものであると、考えられる。   In order to facilitate an understanding of the principles of the present invention, some reference will now be made to the embodiments illustrated in the drawings. These embodiments will be described using specific expressions. However, it will be understood that this is not intended to limit the scope of the invention. Any changes and further modifications in the described embodiments, as well as any further applications of the inventive principles described herein, will be considered to be normally envisioned by those skilled in the art to which the invention pertains. It is done.

ここまでの開示されてきたように、本発明の局面は、細胞を基質材料と結合させることにより、患者に対する医療用移植組織としていくつかの実施の形態で使用可能な組成物を調製するための方法、材料およびシステムに関する。   As disclosed so far, aspects of the invention provide for preparing a composition that can be used in some embodiments as a medical implant for a patient by combining cells with a matrix material. It relates to methods, materials and systems.

定められた内部通路を有する細胞成長基質
次に図1〜図8を参照して、細胞組成物と結合させて細胞含有移植片材料を形成するのに特に有用な細胞成長基質構造体のさまざまな実施の形態を示す。
Cell Growth Substrate Having Defined Internal Passage Referring now to FIGS. 1-8, a variety of cell growth substrate structures that are particularly useful for combining with a cell composition to form a cell-containing graft material. Embodiments are shown.

具体的に、図1は、マトリクス基質20の側面図を示す。基質20は、好ましくは細胞成長をサポートするのに適した多孔性マトリクス材料からなる基質体21を含む。基質体21は内部に定められた通路22を含み、この通路は基質体21の内部領域に延在する。ここで示されている実施の形態20において、基質体21は第1のシート23および第2のシート24を含み、シート23は、シート23とシート24との間において通路22を定めるようにシート24に接続される。シート23およびシート24は、通路22を囲む領域において接続領域25に沿って互いに接続される。接続領域25は、たとえば、接着、融着、糊付け、架橋、縫合、または他の方法によって、シート23およびシート24の対向する面同士を密に接続したものであってもよい。したがって、筒状通路22は、シート23の面によって定められた部分26と対向するシート24の面によって定められた部分27とを有する通路壁を含む。ここで示されている実施の形態では、領域26および27は、おおむね丸くされ、実質的に円形または卵型の断面を通路22に与えている。多角形のまたは不規則な断面形状を有する通路を含めて他の構成も適切であることが理解されるであろう。接続領域25は、通路22の管腔において終端領域28および29を有する。終端領域28および29はしたがって、通路22の壁に沿う継ぎ目として生じ得る。   Specifically, FIG. 1 shows a side view of the matrix substrate 20. Substrate 20 includes a substrate body 21 preferably made of a porous matrix material suitable to support cell growth. The substrate body 21 includes a passage 22 defined therein, and this passage extends into an internal region of the substrate body 21. In the twentieth embodiment shown here, the substrate body 21 includes a first sheet 23 and a second sheet 24, and the sheet 23 defines a passage 22 between the sheet 23 and the sheet 24. 24. The sheet 23 and the sheet 24 are connected to each other along the connection area 25 in an area surrounding the passage 22. The connection region 25 may be formed by closely connecting the opposing surfaces of the sheet 23 and the sheet 24 by, for example, adhesion, fusion, gluing, cross-linking, stitching, or other methods. Accordingly, the cylindrical passage 22 includes a passage wall having a portion 26 defined by the surface of the sheet 23 and a portion 27 defined by the surface of the sheet 24 facing the same. In the embodiment shown here, regions 26 and 27 are generally rounded to provide passage 22 with a substantially circular or oval cross section. It will be appreciated that other configurations are suitable including passages having a polygonal or irregular cross-sectional shape. Connection region 25 has termination regions 28 and 29 in the lumen of passage 22. The termination regions 28 and 29 can thus occur as seams along the walls of the passage 22.

基質20を調製するためには、1つまたは複数の通路形成要素を、シート23とシート24との間に配置し、次に、これらのシートを接続領域25において互いに接続することにより、これらシートの間に上記1つまたは複数の通路形成要素を挟めばよい。上記のように、この接続は、接着、融着、糊付けまたはその他の方法によるものでよい。通路22が基質20の最外端で開口していることが望ましい場合、1つまたは複数の通路形成要素
は、シート23および24を重ねたときにこれらのシートの最外端までまたはこの最外端を越えて延びることにより最終製品において上記開口を提供するものであってもよい。このような調製の方法において、1つまたは複数の通路形成要素は、シート23とシート24との間において空間を維持することにより通路を完成品に与えるのに適した、ロッド、棒、櫛型構造、ワイヤ、筒、またはその他任意の要素であってもよい。1つまたは複数の通路形成要素が接続領域25の形成後に除去される実施の形態においては、通路形成要素の外面が、シート23および24の対向する面同士が互いに張付かないようにまたは結合しないようにするのに足りるものであることによって、接続領域25の形成後通路22を傷つけずに通路形成要素を除去できることが、望ましい。
To prepare the substrate 20, one or more passage-forming elements are placed between the sheets 23 and 24, and then these sheets are connected to each other in the connection area 25, thereby providing these sheets. The one or more passage-forming elements may be sandwiched between them. As mentioned above, this connection may be by gluing, fusing, gluing or other methods. Where it is desirable for the passage 22 to be open at the outermost end of the substrate 20, the one or more passage-forming elements can reach the outermost ends of these sheets when the sheets 23 and 24 are overlaid or this outermost It may also provide the opening in the final product by extending beyond the end. In such a method of preparation, the one or more passage-forming elements are rods, rods, combs suitable for providing a passage to the finished product by maintaining a space between the sheets 23 and 24. It may be a structure, wire, tube, or any other element. In embodiments in which the one or more passage-forming elements are removed after the formation of the connection region 25, the outer surfaces of the passage-forming elements do not stick to or join to the opposing surfaces of the sheets 23 and 24. By being sufficient to do so, it is desirable to be able to remove the passage-forming element without damaging the passage 22 after formation of the connection region 25.

いくつかの実施の形態において、通路形成要素またはその少なくとも一部は、最終製品の中に残されたままである。次に図2を参照して、1つのこのような実施の形態が示されている。基質30は、マトリクス20と同じ特徴を含み、通常は同じやり方で構成できる。したがって、基質30は、本体31と、本体31の内部領域への通路32と、互いに接続されたシート33および34とを含む。加えて、基質30の中には、シート33と34との間に収容された筒状要素35が残されている。筒状要素35は、生体適合性ポリマーまたは他の適切な材料で作られていてもよく、基質30内に残されたままで患者に移植されてもよい。筒状要素35は、難分解性ポリマー(非生体吸収性)または生体吸収性ポリマーを含むものであってもよい。いくつかの実施の形態において、筒状要素35は、生体吸収性ポリマーを含み患者への移植後に完全に吸収されるものであってもよい。基質30の製造においては、筒状要素35をシート33と34との間に置き、次に、これらシートを基質20(図1)について述べたように接続すればよい。これに代えて、基質20のような要素をまず調製し、その後、筒状要素を通路22に挿入してもよい。筒状要素35は、多孔性の壁、またはその壁における穴もしくは穿孔を含むことにより、流動性細胞懸濁液が筒状要素35の壁を通過し周囲にある、移植片本体31の領域に入ることができるようにするものであってもよい。いくつかの形態において、筒状要素35は、水性細胞懸濁液に対する吸収性が本体31の材料よりも低いことによっておよび/または濡れたときに本体31の材料よりも堅い状態を保つことによって開放された通路を維持する材料で構成され、したがって、水性細胞懸濁液の流れを通路32に沿って一層良好に送ることによりこの液が基質31の内側領域に到達するようにできる。筒状要素35の多孔性または穿孔を制御することによって、水性細胞懸濁液の流れを通路32の中に投入したときの濡れ性および基質31の細胞播種を最適にできる。   In some embodiments, the passage-forming element or at least a portion thereof remains in the final product. Referring now to FIG. 2, one such embodiment is shown. The substrate 30 includes the same features as the matrix 20 and can typically be configured in the same manner. Thus, the substrate 30 includes a main body 31, a passage 32 to an internal region of the main body 31, and sheets 33 and 34 connected to each other. In addition, in the substrate 30, the tubular element 35 accommodated between the sheets 33 and 34 remains. The tubular element 35 may be made of a biocompatible polymer or other suitable material and may be left in the substrate 30 and implanted in the patient. The cylindrical element 35 may include a hardly degradable polymer (non-bioabsorbable) or a bioabsorbable polymer. In some embodiments, the tubular element 35 may include a bioabsorbable polymer that is completely absorbed after implantation into a patient. In the manufacture of the substrate 30, the cylindrical element 35 may be placed between the sheets 33 and 34 and these sheets then connected as described for the substrate 20 (FIG. 1). Alternatively, an element such as the substrate 20 may be first prepared and then the tubular element inserted into the passage 22. The tubular element 35 includes a porous wall, or a hole or perforation in the wall, so that the fluid cell suspension passes through the wall of the tubular element 35 and is in the region of the graft body 31 around it. It may be able to enter. In some forms, the tubular element 35 is opened by being less absorbent to the aqueous cell suspension than the material of the body 31 and / or by staying stiffer than the material of the body 31 when wet. The fluid is made up of the material that maintains the channel, thus allowing better flow of the aqueous cell suspension stream along channel 32 to allow this fluid to reach the inner region of substrate 31. By controlling the porosity or perforation of the tubular element 35, the wettability and the cell seeding of the substrate 31 when an aqueous cell suspension stream is introduced into the passage 32 can be optimized.

次に図3を参照して、図1の基質要素20の上面図が示されている。通路22は架空の線(点線)で示されている。示されている基質20は、おおむね平行な側面40および41からなる第1の対とこれらに対して垂直であるおおむね平行な側面42および43からなる第2の対とを含む、おおむね矩形の構造である。通路22は、基質20の側面40において露出した開口を有する。示されている実施の形態の通路22は、めくら穴であり、本体21の内部において、本体21の側面41から距離「d」だけ離れた位置にある終端44を有する。このようにして、水性細胞懸濁液のような流体組成物を、側面40から通路22の中に通すことができ、この流体組成物は、通路22によって反対側41まで運ばれることはない。これにより、流体圧力を通路22の中で生み出すことにより、より速やかに基質プレコンディショニング培地のような細胞懸濁液および/または別の流体を、本体21の隣接領域の中に分散させることができる。いくつかの使用モードでは、めくら穴通路22に対し、側面40にある通路22の開口を通して導入された流体から圧力が加わることにより、この流体および溶解または懸濁した(たとえば細胞)材料を、本体21の体積の中におよびこれを通して流すことができる。   Referring now to FIG. 3, a top view of the substrate element 20 of FIG. The passage 22 is indicated by an imaginary line (dotted line). The substrate 20 shown comprises a generally rectangular structure comprising a first pair of generally parallel sides 40 and 41 and a second pair of generally parallel sides 42 and 43 that are perpendicular thereto. It is. The passage 22 has an opening exposed at the side surface 40 of the substrate 20. The passage 22 in the illustrated embodiment is a blind hole and has a terminal end 44 located within the body 21 at a distance “d” from the side 41 of the body 21. In this way, a fluid composition, such as an aqueous cell suspension, can be passed from the side 40 into the passage 22, and this fluid composition is not carried by the passage 22 to the opposite side 41. Thereby, by creating fluid pressure in the passage 22, a cell suspension and / or another fluid, such as a substrate preconditioning medium, can be more quickly dispersed in the adjacent region of the body 21. . In some modes of use, pressure is applied to the blind hole passage 22 from the fluid introduced through the opening of the passage 22 in the side 40 to cause the fluid and lysed or suspended (eg, cellular) material to move into the body. It can flow into and through 21 volumes.

図4〜図8を参照して、内部通路を定める基質要素の代替の実施の形態が示されている。具体的には図4を参照して、通路が基質の第1の縁から第2の縁まで全体的に延びてい
ることを除いて図1および図3の基質20と同様の特徴を有する細胞成長基質50が示されている。具体的に、基質50は、第1の側面52と、側面52に対しておおむね平行である第2の側面53と、第3の側面54と、側面54に対しておおむね平行である第4の側面55とを有するおおむね矩形の本体51を含む。基質50は、本体51の材料を通して延びる複数の通路22を含む。通路22は、基質50の側面52における第1の開口56群と、側面52の反対側の基質50の側面53における第2の開口57群とを有する。このようにして、通路22は、基質本体51において間隔があいた場所であって示されている実施の形態では対向する側面52および53にある、開口56および57を示す。細胞を含む流動性組成物を開口56から開口57まで通路22を通して流すことにより、細胞が本体51の材料を通りこれに接触し付着するようにして、基質50に細胞を植付けることができる。
With reference to FIGS. 4-8, an alternate embodiment of a substrate element defining an internal passage is shown. Specifically, referring to FIG. 4, a cell having features similar to those of the substrate 20 of FIGS. 1 and 3 except that the passageway extends entirely from the first edge to the second edge of the substrate. A growth substrate 50 is shown. Specifically, the substrate 50 includes a first side surface 52, a second side surface 53 that is generally parallel to the side surface 52, a third side surface 54, and a fourth side that is generally parallel to the side surface 54. A generally rectangular body 51 having a side surface 55 is included. The substrate 50 includes a plurality of passages 22 that extend through the material of the body 51. The passage 22 has a first opening 56 group on the side surface 52 of the substrate 50 and a second opening 57 group on the side surface 53 of the substrate 50 opposite to the side surface 52. In this way, the passage 22 shows openings 56 and 57, which are spaced apart in the substrate body 51 and are in the opposite sides 52 and 53 in the embodiment shown. By flowing a flowable composition comprising cells through the passage 22 from the opening 56 to the opening 57, the cells can be implanted in the substrate 50 such that the cells pass through and contact the material of the body 51.

図5を参照して、第1の組の通路と第2の組の通路が交差していることを除いて図4の基質50と同様の細胞成長基質60が示されている。したがって、基質60は、第1の側面62、第2の側面63、第3の側面64、および第4の側面65を有する基質本体61を含む。基質60は第1の複数の通路22を含み、これら通路は、本体61の側面62における開口66と本体61の側面63における反対側の開口67とを有する。基質60は第2の複数の通路68を含み、これら通路は、本体61を通して、通路22の方向を横断する方向に、示されている実施の形態では通路22の方向に対して実質的に垂直に延びている。通路68は、側面64にある開口69と、側面65にある対向する開口70とを含む。いくつかの実施の形態では、通路68は、通路22に流動結合され、本体61全体に分散している通路交点71で通路22と交差する。使用時には、細胞組成物を通路22および通路68を通して流すことによって、基質60に細胞を植付けることができる。この点に関し、流体細胞組成物は、通路22および68に、同時に流しても時間をずらして流してもよく、または、細胞植付け作業中においてこれらを組合せて流してもよい。通路22および68が互いに交差ししたがって流動結合される実施の形態では、細胞組成物またはその他の流体を通路22および68に同時に流すことにより、交点71において、乱流、渦、または通路22にも68にも一致しないベクトルに沿う実際の流れの部分的な方向変化といった、流体の流れの状態を生じさせることができる。これにより、容易に流体を通路から外に出して基質本体61を構成する周囲の材料の体積の中に流すことができる。これにより、細胞またはその他の物質を、基質本体61の体積を通して、より速やかにまたは効率的に分散させることができる。   Referring to FIG. 5, a cell growth substrate 60 is shown that is similar to the substrate 50 of FIG. 4 except that the first set of passages and the second set of passages intersect. Accordingly, the substrate 60 includes a substrate body 61 having a first side 62, a second side 63, a third side 64, and a fourth side 65. The substrate 60 includes a first plurality of passages 22 that have an opening 66 in the side surface 62 of the body 61 and an opposite opening 67 in the side surface 63 of the body 61. The substrate 60 includes a second plurality of passages 68 that pass through the body 61 in a direction transverse to the direction of the passage 22 and, in the illustrated embodiment, substantially perpendicular to the direction of the passage 22. It extends to. The passage 68 includes an opening 69 on the side surface 64 and an opposing opening 70 on the side surface 65. In some embodiments, the passage 68 intersects the passage 22 at passage intersections 71 that are fluidly coupled to the passage 22 and distributed throughout the body 61. In use, cells can be implanted in the substrate 60 by flowing the cell composition through passage 22 and passage 68. In this regard, the fluid cell composition may flow through passages 22 and 68 simultaneously or at different times, or they may flow in combination during the cell implantation operation. In embodiments in which the passages 22 and 68 intersect and are thus fluidly coupled to each other, turbulence, vortices, or passages 22 are also made at the intersection 71 by flowing a cell composition or other fluid through the passages 22 and 68 simultaneously. Fluid flow conditions can occur, such as a partial change in the actual flow along a vector that does not match 68. Thereby, the fluid can be easily removed from the passage and allowed to flow into the volume of the surrounding material constituting the substrate body 61. Thereby, cells or other substances can be more quickly or efficiently dispersed through the volume of the substrate body 61.

図6を参照して、一般的なマニホールド構造によって与えられる複数の通路22を有する細胞成長基質80が示されている。具体的には、基質80は本体81を含み、本体81には、この本体を通して延びる複数の通路22がある。共通する供給通路82は複数の通路22に流動結合する。共通する供給通路82は、本体81の外部に対する開口84を有する投入通路83に流動結合される。通路22は各々、本体81の外部に対する開口85を有する。使用時には、細胞組成物といった流体を、開口84を通して投入経路83の中に流すことができ、そうすると、流体組成物は共通する通路82の中に流れ、これが、流体組成物を通路22の中に流しこれを通して分散させ、流体組成物は開口85を介して外に出る。このようにして、流体細胞組成物またはその他の組成物を基質80を通して循環させ場合によっては再循環させることにより、基質に細胞を植付けることができる。本明細書に記載の他の実施の形態と同様、このためには、通路22および場合によっては通路82および83もこの組成物に対する透過性を有することによって、この組成物が隣接する本体81の体積の中に流れ出すようにすればよい。   Referring to FIG. 6, a cell growth substrate 80 having a plurality of passages 22 provided by a general manifold structure is shown. Specifically, the substrate 80 includes a main body 81 that has a plurality of passages 22 extending therethrough. A common supply passage 82 is fluidly coupled to the plurality of passages 22. The common supply passage 82 is fluidly coupled to an input passage 83 having an opening 84 with respect to the outside of the main body 81. Each passage 22 has an opening 85 to the outside of the main body 81. In use, a fluid, such as a cell composition, can flow through the opening 84 and into the input path 83 so that the fluid composition flows into the common passageway 82, which causes the fluid composition to enter the passageway 22. Flow through and disperse, and the fluid composition exits through opening 85. In this way, cells can be implanted into the substrate by circulating a fluid cell composition or other composition through the substrate 80 and possibly recirculating. As with the other embodiments described herein, this is accomplished by the passage 22 and possibly also the passages 82 and 83 being permeable to the composition, so that the composition is adjacent to the adjacent body 81. It only has to flow out into the volume.

次に図7を参照して、別の細胞成長基質90が示されている。基質90は、本体91と、第1、第2、第3および第4の側面92、93、94、95とを含む。本体91は、本体91の材料を通して延び、第1の外部開口97とこれに対して間隔があいた位置にある
第2の外部開口98とを有する曲がりくねった通路96を含む。示されている実施の形態において、曲がりくねった内部通路96は、第1の屈曲部99とその反対側にある第2の屈曲部100とを含み、屈曲部99および100は反対方向に位置する。おおむね直線状の通路部分101は、屈曲部99と100とを互いに接続する。このように、曲がりくねった通路96は、開口97から開口98にかけて、概ね繰返される正弦波の形状を有する。細胞を含有する流体を開口97から曲がりくねった通路96を通して開口98へと循環させ、その間に、細胞および流体が通路96から出るようにすることによって、基質91の体積に細胞を播種することができる。
Referring now to FIG. 7, another cell growth substrate 90 is shown. The substrate 90 includes a main body 91 and first, second, third and fourth side surfaces 92, 93, 94, 95. The body 91 includes a tortuous passageway 96 that extends through the material of the body 91 and has a first outer opening 97 and a second outer opening 98 that is spaced relative thereto. In the illustrated embodiment, the tortuous internal passage 96 includes a first bend 99 and a second bend 100 on the opposite side, with the bends 99 and 100 located in opposite directions. The generally linear passage portion 101 connects the bent portions 99 and 100 to each other. Thus, the winding passage 96 has a substantially sinusoidal shape that repeats from the opening 97 to the opening 98. Cells can be seeded into the volume of the substrate 91 by circulating a fluid containing cells from the opening 97 through the tortuous passage 96 to the opening 98 while allowing the cells and fluid to exit the passage 96. .

次に図8を参照して、上記基質90と共通する多くの特徴を有する細胞成長基質110が示されており、これら特徴には対応する番号が付されている。しかしながら、基質110は、一次通路116に流動結合されかつ一次通路116から出て延びている複数の二次通路122も含んでいる。二次通路の直径または断面積は、曲がりくねった通路116よりも小さい。したがって、二次通路122は、一次通路116を通る細胞流体の流れを受けて、この流体およびこの流体に伴う細胞の基質本体111における分散を助けることができる。   Referring now to FIG. 8, a cell growth substrate 110 having a number of features in common with the substrate 90 is shown, and these features are numbered correspondingly. However, substrate 110 also includes a plurality of secondary passages 122 that are fluidly coupled to and extend out of primary passage 116. The diameter or cross-sectional area of the secondary passage is smaller than the winding passage 116. Accordingly, the secondary passage 122 can receive a flow of cellular fluid through the primary passage 116 and assist in the dispersion of the fluid and the cells associated with the fluid in the substrate body 111.

図1および図3〜図8に示される細胞成長基質のさらなる実施の形態では、図2に関して先に述べたように、別個の筒状要素が、定められた内部通路の一部またはすべてに収容されるようにしてもよい。加えて、好ましい実施の形態において、示された基質を調製するために使用されるシート(たとえば23および24)は、以下で説明するように、脱細胞化されたECM組織のシート、望ましくは天然(内因性)生物活性成分を保持するもので構成されていてもよい。また、図1〜図8に示される基質の本体は、多孔性スポンジまたは発泡体マトリクスからなるまたはこれで構成されるものであってもよい。この多孔性スポンジまたは発泡体マトリクスは、例として、たとえば本明細書に記載のもののうちいずれかのマトリクス形成材料を通路の周りにおいて鋳造することによって形成することができ、上記のようにこれをその後取出すかまたは最終製品の中に残すことによって通路を与えることができる。   In a further embodiment of the cell growth substrate shown in FIGS. 1 and 3-8, a separate cylindrical element is housed in some or all of the defined internal passages as described above with respect to FIG. You may be made to do. In addition, in a preferred embodiment, the sheets (eg, 23 and 24) used to prepare the indicated substrate are decellularized sheets of ECM tissue, preferably natural, as described below. (Intrinsic) It may be composed of a biologically active ingredient. Also, the substrate body shown in FIGS. 1-8 may consist of or consist of a porous sponge or foam matrix. This porous sponge or foam matrix can be formed, for example, by casting a matrix-forming material of any of those described herein around the passage, which is then A passageway can be provided by removing or leaving in the final product.

細胞/基質処理システムおよび方法
本発明のさらなる局面において、細胞を基質に自動的に播種するための装置が提供される。図9は、自動化された細胞播種システム200のある実施の形態の概略図を示す。システム200は、任意で、未処理のまたは初期段階の組織サンプルを処理してこの組織サンプルから得られた単細胞懸濁液を与える未処理組織処理モジュール201を含んでいてもよい。処理モジュール201はしたがって、この目的に共通する1つ以上の機能として、たとえば、組織の物理的な破壊(たとえば液浸軟化)、組織の酵素(たとえばコラゲナーゼ、トリプシン)によりまたはその他の化学的切断、および/または組織もしくは細胞成分を食塩水もしくはその他適切な洗浄媒体で洗浄することを含む機能を果たすように動作してもよい。組織処理モジュール201はまた、たとえば、特定の細胞種または群の免疫化学的選択、分別、ろ過、沈降またはその他同様の作業を含む、細胞分離または濃度を高める工程を行なってもよい。モジュール201はまた、たとえば、成長基質または成長培地および細胞数を増すのに適切なインキュベート条件を提供する、細胞数増大のための特徴を含んでいてもよい。細胞懸濁液を提供する組織処理のためのシステムの例は、2005年2月3日に公開された米国特許出願公開US2005/0025755、2007年1月18日に公開された国際公報WO2007/009036、2008年1月17日に公開された米国特許出願公開US2008/0014181、および2006年7月29日に公開された米国特許出願公開US2006/0141623に開示されている。これら公報は各々、システム200のモジュール201で使用するのに適した単細胞懸濁液を得るための組織処理方法および機器を教示しているものとして、その全体が本明細書に引用により援用される。
Cell / Substrate Treatment System and Method In a further aspect of the present invention, an apparatus for automatically seeding cells on a substrate is provided. FIG. 9 shows a schematic diagram of an embodiment of an automated cell seeding system 200. System 200 may optionally include an untreated tissue processing module 201 that processes an untreated or early stage tissue sample to provide a single cell suspension obtained from the tissue sample. The processing module 201 thus can serve as one or more functions common to this purpose, for example, by physical disruption of the tissue (eg, immersion softening), by tissue enzymes (eg, collagenase, trypsin) or other chemical cleavage, And / or may operate to perform functions including washing tissue or cellular components with saline or other suitable washing media. The tissue processing module 201 may also perform cell separation or enrichment steps, including, for example, immunochemical selection, fractionation, filtration, sedimentation or other similar operations for specific cell types or groups. Module 201 may also include, for example, growth substrate or growth medium and features for increasing cell number that provide suitable incubation conditions to increase cell number. Examples of systems for tissue processing that provide cell suspensions are US Patent Application Publication US 2005/0025755 published February 3, 2005, International Publication WO 2007/009036 published January 18, 2007. US patent application publication US 2008/0014181 published January 17, 2008, and US patent application publication US 2006/0141623 published July 29, 2006. Each of these publications is incorporated herein by reference in its entirety as teaching tissue processing methods and equipment for obtaining single cell suspensions suitable for use in module 201 of system 200. .

モジュール201から提供された細胞懸濁液は、導管202を介して細胞懸濁液チャンバ203に移される。細胞懸濁液の少なくとも1つの状態を検出するための装置204が、場合によっては細胞懸濁液を基質に与える前に調節するため、および/または細胞懸濁液を基質に与えるためのパラメータを最適化するための入力を与えるために、設けられる。たとえば、装置204は、チャンバ203内の細胞懸濁液における細胞の濃度を求めるように機能できるものであってもよく、かつチャンバ203に機能的に付随する。非制限的な例として、装置204は、細胞が液体で満たされたチャネルを通過している間のこのチャネルの電気抵抗の変化に基づいて細胞カウント値を得るコールターカウンタのような細胞カウント装置であってもよい。この抵抗の変化は電流または電圧パルスとして検知することができ、これを細胞懸濁液内の細胞の濃度と関連付けることできる。装置204はまた、レーザを用いて前方への光の分散といった光の分散を利用して細胞の濃度の値を算出する装置であってもよい。また、装置204は、流動細胞分析法(flow cytometry)用いて細胞懸濁液内の細胞の濃度を求める装置であってもよい。細胞濃度を測定するための他の手段は当業者にとって明らかであろう。また、細胞濃度を測定するための特定の手段は本明細書に開示されているシステムおよび方法にとって極めて重要なものではないことが理解されるであろう。   The cell suspension provided from module 201 is transferred to cell suspension chamber 203 via conduit 202. A device 204 for detecting at least one state of the cell suspension optionally adjusts the parameters for applying the cell suspension to the substrate and / or for applying the cell suspension to the substrate. Provided to provide input for optimization. For example, the device 204 may be capable of functioning to determine the concentration of cells in the cell suspension in the chamber 203 and is functionally associated with the chamber 203. As a non-limiting example, the device 204 is a cell counting device, such as a Coulter counter, that obtains a cell count value based on the change in electrical resistance of the channel while the cell is passing through a liquid-filled channel. There may be. This change in resistance can be detected as a current or voltage pulse, which can be correlated to the concentration of cells in the cell suspension. The device 204 may also be a device that calculates a cell concentration value using light dispersion, such as forward light dispersion, using a laser. The device 204 may also be a device that determines the concentration of cells in a cell suspension using flow cytometry. Other means for measuring cell concentration will be apparent to those skilled in the art. It will also be appreciated that the particular means for measuring cell concentration is not critical to the systems and methods disclosed herein.

細胞濃度の解析を容易にするために、装置204は、解析のために導管205を介して細胞懸濁液のサンプルを抜取ることができる。任意で、装置204は、チャンバ203内の細胞懸濁液に望ましくない汚染が生じないのであれば、この細胞サンプルを解析後に導管206を介してチャンバ203に戻してもよい。汚染が生じるのであれば抜取ったサンプルは廃棄ライン(図示せず)を介して破棄すればよい。装置204および/またはチャンバ203は、導管205、206を通して細胞サンプルを移動させるのに適したバルブおよび任意のポンプ(図示せず)を含んでいてもよく、これは当業者には明らかであろう。このようなバルブおよび/またはポンプは、以下でより詳細に述べるように、プロセスコントローラ229によって制御されてもよい。   To facilitate cell concentration analysis, the device 204 can withdraw a sample of cell suspension via a conduit 205 for analysis. Optionally, the device 204 may return this cell sample to the chamber 203 via the conduit 206 after analysis if the cell suspension in the chamber 203 does not cause undesirable contamination. If contamination occurs, the sample removed may be discarded via a disposal line (not shown). Apparatus 204 and / or chamber 203 may include valves and any pumps (not shown) suitable for moving cell samples through conduits 205, 206, as will be apparent to those skilled in the art. . Such valves and / or pumps may be controlled by the process controller 229, as described in more detail below.

システム200はまた、導管208を介してチャンバ203に流動結合された処理培地ユニット250を含んでいてもよい。システム200内において流体培地を移送するための他のすべての導管と同様、導管208を、任意のバルブ(図示せず)と、流体を培地ユニット250からチャンバ203に移送するための動力を与えるように機能するポンプ209とに、付随させてもよい。ポンプ209は、システム200のさまざまなチャンバまたは他の構成要素のうちいくつかまたはすべての間において流体を移送するための動力を1つのポンプが与える、共有ポンプ機能によって提供されてもよいことが、理解されるであろう。したがって、システム200に関しては別個のいくつかのポンプについて述べているが、これらポンプ機能はシステム200の機能の中で共有されるものであっても別々のものであってもこれらを組合せたものであってもよいことが理解されるであろう。このようなバルブおよび/またはポンプは、以下でより詳細に説明するプロセスコントローラ229によって制御されてもよい。処理培地ユニット250は、モジュール201から与えられた細胞懸濁液組成物を加工または処理するためのさまざまな培地のうちいずれかを含むまたはいずれかで満たされた1つ以上のチャンバを含んでいてもよい。これら培地は、例として、たとえば細胞増殖相の異なる段階に対する異なる培地を含め、細胞成長基質に適用するための準備を細胞に対して行なうための、洗浄媒体、細胞培養培地、またはその他の材料を含み得る。   The system 200 may also include a processing media unit 250 that is fluidly coupled to the chamber 203 via a conduit 208. As with all other conduits for transferring fluid media within system 200, conduit 208 provides an optional valve (not shown) and power to transfer fluid from media unit 250 to chamber 203. It may be attached to the pump 209 that functions as follows. The pump 209 may be provided by a shared pump function in which one pump provides power to transfer fluid between some or all of the various chambers or other components of the system 200. Will be understood. Thus, although several separate pumps are described with respect to the system 200, these pump functions may be shared among the functions of the system 200 or may be a combination of them. It will be understood that there may be. Such valves and / or pumps may be controlled by a process controller 229, described in more detail below. The processing media unit 250 includes one or more chambers containing or filled with any of various media for processing or processing the cell suspension composition provided by the module 201. Also good. These media include, for example, washing media, cell culture media, or other materials to prepare the cells for application to the cell growth substrate, including, for example, different media for different stages of the cell growth phase. May be included.

システム200はまた、導管211を介して第1の細胞懸濁液チャンバ203と流動連通する最適化細胞調合チャンバ210と、任意のバルブ(図示せず)と、付随するポンプ212とを含む。このようなバルブおよび/またはポンプ212は、以下でより詳細に述べるようにプロセスコントローラ229によって制御されてもよい。このように、チャン
バ203において何らかの初期処理を行なった後、細胞懸濁液組成物を、ポンプ212の動作によって導管211を通して移送することによって、さらなる処理のためにチャンバ210に移送してもよい。チャンバ210内の最適化された細胞調合物内の細胞の濃度を求めるための装置213が設けられる。装置213の設計は上記装置204と同様であってもよい。導管214は、細胞懸濁液組成物のサンプルをチャンバ210から解析のために装置213に移送するのに役立つものであってもよい。導管215は、任意で、適切であればサンプルをチャンバ210に戻すために設けてもよい。上記のようにその代わりにサンプルを解析後に廃棄ラインを介して廃棄してもよい。
The system 200 also includes an optimized cell prep chamber 210 in flow communication with the first cell suspension chamber 203 via a conduit 211, an optional valve (not shown), and an associated pump 212. Such valves and / or pumps 212 may be controlled by process controller 229 as described in more detail below. Thus, after some initial processing in chamber 203, the cell suspension composition may be transferred to chamber 210 for further processing by transferring it through conduit 211 by operation of pump 212. An apparatus 213 for determining the concentration of cells in the optimized cell preparation in chamber 210 is provided. The design of the device 213 may be similar to the device 204 described above. The conduit 214 may serve to transfer a sample of cell suspension composition from the chamber 210 to the device 213 for analysis. A conduit 215 may optionally be provided to return the sample to the chamber 210 if appropriate. Instead, as described above, the sample may be discarded through the disposal line after analysis.

調合培地ユニット216は、導管217を介してチャンバ210に流動結合される。ユニット216の1つ以上のチャンバからチャンバ210への材料の移送は、任意のバルブ(図示せず)およびポンプ218によって容易になるようにしてもよい。このようなバルブおよび/またはポンプ218は、以下でより詳細に述べるようにプロセスコントローラ229によって制御されてもよい。調合培地ユニット216は、細胞懸濁液と組合される、生理学的に患者に投与可能な材料を含んでいてもよい。調合培地は、たとえば、食塩水、細胞培養培地、抗生物質といった薬物、分化または休止といった特定の細胞反応を禁止するように設計された物質、または他の材料を含み得る。ある用途では、装置213を、チャンバ210内の細胞懸濁液の細胞濃度を求めるために使用する。細胞の濃度が細胞成長基質に与えるのに望ましい濃度よりも高い場合、調合培地をチャンバ216から追加して細胞懸濁液を希釈することにより、所望の細胞濃度を得てもよい。追加する調合培地の体積は、チャンバ210内の組成物の全体積および装置213によって求められた細胞濃度に基づいて算出してもよい。細胞成長基質に与える、最適化された細胞調合物にとって有益な細胞濃度値は、約10〜約10細胞/mlの範囲でもよいが、他の濃度を使用してもよい。これとは異なり細胞濃度が所望の濃度よりも低い場合、たとえばある量の培地を取除くことによって細胞濃度を高めるための手段と、チャンバ210とを、機能的に関連付けてもよい。ある実施の形態では、チャンバ210からの出口238にフィルタ239を設けてもよく、このフィルタの穴の大きさとして、細胞は通さないが細胞懸濁流体培地は通す大きさが選択される。任意のバルブ(図示せず)およびポンプ240を設けて、ある量の細胞懸濁液をこのフィルタに抵抗して押すまたは引くことにより、ある量の流体培地を選択的にチャンバ210から除去して、チャンバ210内の細胞懸濁液を濃縮してもよい。必要であれば振動装置241を与えることによって振動をフィルタに与え作業中フィルタが細胞で詰らないようにしてもよい。これに加えてまたはその代わりに、このシステムを適切なポンプおよび/またはバルブで構成することにより、上記フィルタを通して液体を逆流させることにより、フィルタを逆流モードで洗浄してもよい。このような機能およびそれに伴う値、ポンプ240および/または振動装置241は、以下でより詳細に述べるようにプロセスコントローラ229によって制御されてもよい。出口238を介してチャンバ210から除去された材料は、たとえば廃棄ユニット(「W」)に送られてもよい。必要に応じ、廃棄ユニットWは、チャンバ203にまたはシステム200内の他の流体ソースにも流動結合されて、このチャンバまたは流体ソースから1つの廃棄チャンバまたは別々の廃棄チャンバへの廃棄物を受けてもよい。先に開始された濃度測定の結果、またはそうでなければチャンバ210に培地を導入したもしくはチャンバ210から培地を除去した結果として、チャンバ210内の細胞濃度を高めるまたは下げる調節を行なった後、さらなるサンプルを抜取って装置213に入れて評価することにより、細胞懸濁液が所望の濃度範囲にあることを確認してもよい。必要に応じてさらに調節を行なうことにより、所望の細胞濃度を得てもよい。細胞懸濁液が所望の細胞濃度を有することが確認された後、細胞懸濁液を、チャンバ210から適用装置221に、任意のバルブ(図示せず)を用いポンプ220による動力の供給を受けて移送することができる。このようなバルブおよび/またはポンプ220は、以下でより詳細に述べるようにプロセスコントローラ229によって制御されてもよい。 Formulated media unit 216 is fluidly coupled to chamber 210 via conduit 217. Transfer of material from one or more chambers of unit 216 to chamber 210 may be facilitated by an optional valve (not shown) and pump 218. Such valves and / or pumps 218 may be controlled by process controller 229 as described in more detail below. Formulation media unit 216 may include a physiologically administrable material that can be administered to a patient in combination with a cell suspension. Formulation media can include, for example, saline, cell culture media, drugs such as antibiotics, substances designed to inhibit certain cellular reactions such as differentiation or cessation, or other materials. In some applications, the device 213 is used to determine the cell concentration of the cell suspension in the chamber 210. If the concentration of cells is higher than desired for providing to the cell growth substrate, a conditioned medium may be added from chamber 216 to dilute the cell suspension to obtain the desired cell concentration. The volume of the conditioned medium to be added may be calculated based on the total volume of the composition in the chamber 210 and the cell concentration determined by the device 213. The cell concentration values beneficial to the optimized cell preparation that are given to the cell growth substrate may range from about 10 5 to about 10 8 cells / ml, although other concentrations may be used. Alternatively, if the cell concentration is lower than the desired concentration, the chamber 210 may be functionally associated with a means for increasing the cell concentration, for example, by removing a certain amount of medium. In one embodiment, a filter 239 may be provided at the outlet 238 from the chamber 210, and the size of the filter hole is selected to allow cells to pass but not cell suspension fluid media. An optional valve (not shown) and pump 240 are provided to selectively remove a volume of fluid medium from the chamber 210 by pushing or pulling a volume of cell suspension against this filter. The cell suspension in the chamber 210 may be concentrated. If necessary, vibration may be applied to the filter by providing a vibration device 241 so that the filter is not clogged with cells during operation. In addition or alternatively, the filter may be flushed in reverse flow mode by configuring the system with appropriate pumps and / or valves to reverse the liquid flow through the filter. Such functions and associated values, pump 240 and / or vibration device 241 may be controlled by process controller 229 as described in more detail below. The material removed from the chamber 210 via the outlet 238 may be sent to a waste unit (“W”), for example. Optionally, the waste unit W is fluidly coupled to the chamber 203 or to other fluid sources in the system 200 to receive waste from this chamber or fluid source into one waste chamber or a separate waste chamber. Also good. After adjustments to increase or decrease the cell concentration in chamber 210 as a result of a concentration measurement initiated earlier, or as a result of introducing or removing media from chamber 210 otherwise, further It may be confirmed that the cell suspension is in a desired concentration range by removing the sample and placing it in the apparatus 213 for evaluation. A desired cell concentration may be obtained by further adjusting as necessary. After confirming that the cell suspension has the desired cell concentration, the cell suspension is powered from the chamber 210 to the applicator 221 by a pump 220 using an optional valve (not shown). Can be transported. Such valves and / or pumps 220 may be controlled by process controller 229 as described in more detail below.

適用装置221は、細胞懸濁液組成物を播種チャンバ222内に収容されている細胞成長基質223に与えるためのさまざまな装置のうちいずれかでよい。適用装置221は、動作中静止していてもよく、または、動作中、静止していれば実現可能なより広い面積または体積に材料を与えるように移動できるものであってもよい。適用装置221は、以下でより詳細に述べるようにプロセスコントローラ229によって制御されてもよい。ある実施の形態において、適用装置221は、スプレー装置、たとえばインクジェットプリンタにおいて見られるのと同様のスプレーノズルまたはジェットスプレー装置であってもよい。このようなスプレー装置は、静止位置から、または1、2、もしくは3次元で移動することにより、細胞懸濁液組成物を基質に対して噴射することによって、この組成物を基質に与えるように配置すればよい。別の実施の形態では、適用装置221は、静止位置から、または1、2、もしくは3次元で移動している間に細胞組成物を細胞成長基質223の表面におよび/またはその中に与える、少なくとも1つのカニューレおよび好ましくは複数のカニューレを有するカニューレ状装置であってもよい。いくつかの実施の形態は、細胞組成物を与えている間基質223に挿入される1つのカニューレまたは複数のカニューレを有するカニューレ状の適用装置223を取入れ、細胞組成物は、たとえばカニューレが基質223の体積内の遠位位置で挿入されてから抜取られている間にカニューレから押出される。特定の実施の形態において、このような適用装置は、細胞組成物を基質223に与えるための線形のまたは他のアレイの針を含む。さらに他の適用モードは当業者には明らかであろう。   The application device 221 can be any of a variety of devices for applying the cell suspension composition to the cell growth substrate 223 contained within the seeding chamber 222. The applicator 221 may be stationary during operation, or may be movable so as to provide material to a larger area or volume that can be achieved if it is stationary during operation. The application device 221 may be controlled by the process controller 229 as described in more detail below. In certain embodiments, the application device 221 may be a spray nozzle or jet spray device similar to that found in spray devices, such as inkjet printers. Such spray devices are adapted to deliver the composition to the substrate by injecting the cell suspension composition against the substrate, either from a rest position or by moving in one, two, or three dimensions. What is necessary is just to arrange. In another embodiment, the application device 221 applies the cell composition to and / or in the surface of the cell growth substrate 223 while moving from a rest position or in one, two, or three dimensions. It may be a cannulated device having at least one cannula and preferably a plurality of cannulas. Some embodiments incorporate a cannulated applicator 223 having a cannula or multiple cannulas that are inserted into the substrate 223 while providing the cell composition, and the cell composition is, for example, a cannula that is a substrate 223. Is pushed out of the cannula while being inserted and withdrawn at a distal location within the volume of the cannula. In certain embodiments, such an application device includes a linear or other array of needles for applying a cell composition to the substrate 223. Still other modes of application will be apparent to those skilled in the art.

適用装置221は、望ましくは細胞組成物を実質的に均一に基質の表面にまたは基質の体積を通して与える。しかしながら、他の実施の形態では、適用装置221は基質のある部分に選択的に播種してもよく、したがって、適用装置221は、細胞組成物を基質223の特定領域に与えながら基質の他の領域には細胞組成物がない状態にしておくように構成してもよい。異なる種類の適用装置221を組合せてシステム200に組込んでもよく、この場合、たとえば、システムはスプレー適用装置およびカニューレ状適用装置双方を含む。   The application device 221 desirably applies the cell composition substantially uniformly to the surface of the substrate or through the volume of the substrate. However, in other embodiments, the applicator 221 may be selectively seeded on certain portions of the substrate, so that the applicator 221 can apply other compositions of the substrate while applying the cell composition to a particular area of the substrate 223. The region may be configured to be free of cellular composition. Different types of applicators 221 may be combined into the system 200, for example, where the system includes both a spray applicator and a cannulated applicator.

本発明の特定の実施の形態において、システム200は、たとえば図1〜図8に示されるような基質である、細胞組成物の流れを受けるための内部通路を定める細胞成長基質の上および/または中に細胞を播種するように構成された適用装置221を有する。このような実施の形態の適用装置221は、望ましくは、少なくとも1つのカニューレ、好ましくは複数のカニューレを含む。ある実施の形態において、カニューレは、基質内に定められた通路(たとえば図1〜図8の通路22、68、83、84、96、および/または116)に流動結合され、ある量の細胞組成物をこの通路の中に送るように機能する。さらなる実施の形態では、カニューレは、適用装置221において、細胞成長基質の外側への通路の各開口に設けられ、この場合のカニューレは、このような開口に対応し、かつ位置合わせされる。細胞組成物を与えている間静止している適用装置221において、カニューレは、細胞組成物を圧力をかけて通路の中に導いてもよく、これにより、細胞組成物は、通路を通って流れ、通路の側壁から外に出て、周囲にある基質の材料の体積の中に入る。たとえば、図4の間隔をあけて配置された開口56および57を有する基質の通路22、図5の間隔をあけて配置された開口対66、67および69、70をそれぞれ有する基質の通路22および68、図6の間隔をあけて配置された開口84および85を有する基質の通路83、84および22、ならびに、図7および図8の間隔をあけて配置された開口対97、98および117、118をそれぞれ有する基質の通路96および116といった、間隔をあけて基質に配置された開口を有する個々の通路を含む細胞成長基質の場合、適用装置221のカニューレは、各開口に流動接続されていてもよい。このような適用装置221は、たとえば、貫流モード、対向流モード、またはその組合せで機能してもよい。貫流モードでは、投入カニューレが、細胞組成物を通路への第1の開口の中に押出し、排出カニューレが、通路を通過し、投入された組成物の細胞の少なくとも一部を細胞成
長基質の中に置いた後の流体を受ける。対向流モードでは、投入カニューレが、細胞組成物を通路への第1の開口および第2の開口双方の中に押出し、投入された流れはそれぞれ通路において逆方向に流れる。このようにして通路の中で圧力を生じさせることにより、細胞流体を通路から押出して周囲にある基質材料の体積の中に入れることによって、簡単により均一な播種動作を行なうことができる。
In certain embodiments of the present invention, the system 200 is on a cell growth substrate that defines an internal passage for receiving a flow of cell composition, eg, a substrate as shown in FIGS. It has an application device 221 configured to seed cells therein. The application device 221 in such an embodiment desirably includes at least one cannula, preferably a plurality of cannulas. In certain embodiments, the cannula is fluidly coupled to a passage defined within the matrix (eg, passages 22, 68, 83, 84, 96, and / or 116 of FIGS. 1-8) to provide an amount of cellular composition. It functions to send things into this passage. In a further embodiment, a cannula is provided at each opening of the passageway to the outside of the cell growth matrix in the application device 221, where the cannula corresponds to and is aligned with such an opening. In the application device 221 that is stationary while applying the cell composition, the cannula may apply pressure to the cell composition into the passageway, whereby the cell composition flows through the passageway. , Exit from the side walls of the passage and enter the volume of the surrounding substrate material. For example, substrate passage 22 having spaced apertures 56 and 57 in FIG. 4, substrate passage 22 having spaced aperture pairs 66, 67 and 69, 70 in FIG. 5 and 68, substrate passages 83, 84 and 22 having spaced openings 84 and 85 in FIG. 6, and spaced pairs of openings 97, 98 and 117 in FIGS. In the case of a cell growth substrate that includes individual passages having openings spaced in the substrate, such as substrate passages 96 and 116 having 118 respectively, the cannula of the applicator 221 is fluidly connected to each opening. Also good. Such an application device 221 may function in, for example, a once-through mode, a counter-flow mode, or a combination thereof. In the flow-through mode, the input cannula pushes the cell composition into the first opening into the passage, and the discharge cannula passes through the passage and allows at least some of the cells of the input composition to enter the cell growth substrate. Receiving fluid after being placed in. In counterflow mode, the input cannula pushes the cell composition into both the first and second openings into the passage, and the input flow flows in the opposite direction in each passage. By creating pressure in the passageway in this way, a more uniform seeding operation can be performed simply by pushing the cell fluid out of the passageway into the surrounding volume of substrate material.

上記貫流モードでは、基質を通る細胞組成物の通路は1つだけであってもよいが、好都合な実施の形態は、排出カニューレが受けた材料を少なくとも1度基質通路に戻してさらに細胞を播種するように、実施されるであろう。これは、たとえば、排出された流体を集めて通路における流れを逆にすることによって、および/または排出された流体を再び同じ投入カニューレに導き基質の通路を通して排出カニューレに戻す再循環ループを設けることによって、実現してもよい。多くの実施の形態において、播種されていない細胞を含む元の排出流体を、複数回基質通路に戻して、細胞組成物の、より高い割合の元の細胞を、基質に播種することができる。   In the flow-through mode, there may be only one passage for the cell composition through the substrate, but an advantageous embodiment is that the material received by the draining cannula is returned to the substrate passage at least once to further seed the cells. Will be implemented. This may, for example, provide a recirculation loop that collects the drained fluid and reverses the flow in the passage and / or directs the drained fluid back to the same input cannula and back to the drain cannula through the substrate passage. May be realized. In many embodiments, the original effluent fluid containing unseeded cells can be returned to the substrate passage multiple times to seed a higher percentage of the original cells of the cell composition onto the substrate.

この点に関しては、図9とともに図9Aを参照すると、この図は、図4に示されるような内部に管がある細胞成長基質50に対する播種に有用な循環ループ適用装置221の1つの実施の形態を示している。適用装置221は、複数の投入カニューレ221aと複数の排出カニューレ221bとを有し、投入カニューレ221aは基質50の開口56に流動結合され、排出カニューレ221bは基質50の開口57に流動結合されている。投入カニューレ221aは投入マニホールド221cに設けられ、これは開口221eを有する内部投入マニホールド通路221dを定め、マニホールド通路221dはカニューレ221a各々に流動結合されこれに対する供給を行なう。開口221eは、チャンバ210から細胞組成物を供給する導管219(図9)に流動接続されている。排出カニューレ221bは排出開口221hを有する内部排出マニホールド通路221gを定める排出マニホールド221fに設けられ、排出カニューレ221bは、排出マニホールド通路221gに流動結合されこれに対する供給を行なう。循環ループ221iは、投入マニホールド221cの投入開口221eと排出マニホールド221fの排出開口221hとを流動接続するように設けられる。コールター原理、光散乱、または流動細胞分析法を利用するカウンタのような細胞カウンタ221jを循環ループ221iに流動結合してもよい。細胞カウンタ221jは、上記のように、インラインでまたはサンプルを抜出して評価することによってループ221内で循環する流体における細胞濃度を求めることができる。任意のバルブ(図示せず)およびポンプ221kを設けて適用装置221における循環を促して基質50に播種する。このような細胞カウンタ221j、バルブ、および/またはポンプ221kは、以下でより詳細に述べるようにプロセスコントローラ229によって制御されてもよい。   In this regard, refer to FIG. 9A in conjunction with FIG. 9, which shows one embodiment of a circulating loop application device 221 useful for seeding cell growth substrate 50 with a tube inside as shown in FIG. Is shown. The application device 221 has a plurality of input cannulas 221 a and a plurality of discharge cannulas 221 b, the input cannula 221 a is fluidly coupled to the opening 56 of the substrate 50, and the discharge cannula 221 b is fluidly coupled to the opening 57 of the substrate 50. . The input cannula 221a is provided in the input manifold 221c, which defines an internal input manifold passage 221d having an opening 221e, and the manifold passage 221d is fluidly coupled to each of the cannulas 221a to supply it. Opening 221e is fluidly connected to a conduit 219 (FIG. 9) that supplies the cell composition from chamber 210. The discharge cannula 221b is provided in a discharge manifold 221f that defines an internal discharge manifold passage 221g having a discharge opening 221h, and the discharge cannula 221b is fluidly coupled to the discharge manifold passage 221g to supply thereto. The circulation loop 221i is provided so as to fluidly connect the input opening 221e of the input manifold 221c and the discharge opening 221h of the discharge manifold 221f. A cell counter 221j, such as a counter that utilizes the Coulter principle, light scattering, or flow cytometry, may be fluidly coupled to the circulation loop 221i. As described above, the cell counter 221j can determine the cell concentration in the fluid circulating in the loop 221 in-line or by extracting and evaluating the sample. An optional valve (not shown) and a pump 221k are provided to encourage circulation in the application device 221 and sow the substrate 50. Such cell counters 221j, valves, and / or pumps 221k may be controlled by process controller 229 as described in more detail below.

使用時、バッチ操作で、連続的に、または間欠的に導管219から適用装置221の循環ループに供給された細胞組成物は、投入マニホールド221c、投入カニューレ221a、基質50、排出カニューレ221b、排出マニホールド221f、および循環ループ221iを通って繰返し循環する。この動作中に、細胞は基質50に播種されいくつかの細胞は循環する流体の中に残るであろう。細胞カウンタ221jを用いて、循環ループ221i内で循環している流体の細胞濃度を連続的にまたは周期的に求めることができる。最初に与えられた細胞のうち許容できる割合の細胞が基質50に播種されたことは、細胞カウンタ221jが検出する細胞濃度が所望のまたは予め定められた低い値に達したときに、システム200によって判断され、および/またはたとえば以下でより詳細に説明するプロセスコントローラ229を用いることによってユーザに伝えられる。その後、適用装置221内の循環を終了させてもよく、基質50を、直ちにまたはさらなるインキュベーションもしくは培養期間後に患者に投与するように調製してもよい。   In use, the cell composition supplied from the conduit 219 to the circulation loop of the application device 221 continuously or intermittently in batch operation is used as the input manifold 221c, the input cannula 221a, the substrate 50, the discharge cannula 221b, and the discharge manifold. Cycle repeatedly through 221f and circulation loop 221i. During this operation, cells will be seeded on the substrate 50 and some cells will remain in the circulating fluid. Using the cell counter 221j, the cell concentration of the fluid circulating in the circulation loop 221i can be obtained continuously or periodically. The fact that an acceptable percentage of the initially given cells have been seeded on the substrate 50 means that when the cell concentration detected by the cell counter 221j reaches a desired or predetermined low value, the system 200 Determined and / or communicated to the user, for example, by using a process controller 229 described in more detail below. Thereafter, circulation within the application device 221 may be terminated and the substrate 50 may be prepared for administration to a patient immediately or after further incubation or incubation periods.

先に開示したように、他の実施の形態において、適用装置221は、細胞組成物を基質に適用している間動くように構成される。図9と合わせて図9Bを参照すると、(図9Bの点線で示される)図3の基質20または図4の基質50のような管が予め設けられた細胞成長基質に細胞組成物を与えるのに有用な、このような1つの適用装置221が示されている。図9Bの適用装置221は、投入マニホールド台221lに装着された複数のカニューレ221kを含む。投入マニホールド台221lは、投入開口221nを有する内部マニホールド通路221mを定め、マニホールド通路221mは、カニューレ221kに流動結合されこれに対する供給を行なう。投入開口221nは、システム200の導管219に流動接続され、これはチャンバ210からの細胞組成物を供給する。投入マニホールド台221lは、台の柱221oに装着され、この柱は、柱供給台221pの開口において、移動可能な状態で収容される。電気モータ、ソレノイド、またはその他の動力機構(図示せず)が、柱221oに機械的に結合され、好ましくは一定の速度でまたは別の予め定められたやり方で、柱221oを台221pを通して後退させることにより、マニホールド台221lおよびこれに関連付けられたカニューレ221kを引戻す動作を生じさせる。基質20、50は、この引戻す動作の間、基質20、50の周囲の少なくとも一部と係合するクランプ部材224aによって、または、適用装置221に対して位置合わせされた基質の位置を保つための他の適切な機構によって、最初の位置で安定して保持される(位置合わせ装置224に関する以下のさらなる説明参照)。カニューレ221kは、最初は基質20または50の通路22の中に収容されており、その遠位端はこの通路内における遠位位置にあり、自動化された引戻し動作が開始されると、その間に細胞組成物は予め定められた速度でポンピングされカニューレ221kの先端から押出される。このようにして、引戻す速度およびカニューレ221kからの流量を制御することにより、システム200は、細胞成長基質に所与の流動性細胞組成物を非常に効果的に播種できる。   As previously disclosed, in other embodiments, the application device 221 is configured to move while applying the cell composition to the substrate. Referring to FIG. 9B in conjunction with FIG. 9, a cell composition is provided to a cell growth substrate that is pre-fitted with a tube such as substrate 20 of FIG. 3 (shown by the dotted line in FIG. 9B) or substrate 50 of FIG. One such applicator 221 that is useful for is shown. The application device 221 of FIG. 9B includes a plurality of cannulas 221k attached to the input manifold base 221l. The input manifold base 221l defines an internal manifold passage 221m having an input opening 221n, and the manifold passage 221m is fluidly coupled to the cannula 221k to supply it. Input opening 221n is fluidly connected to conduit 219 of system 200, which supplies the cellular composition from chamber 210. The input manifold table 221l is mounted on a column 221o of the table, and this column is accommodated in a movable state at the opening of the column supply table 221p. An electric motor, solenoid, or other power mechanism (not shown) is mechanically coupled to the column 221o and preferably retracts the column 221o through the platform 221p at a constant speed or in another predetermined manner. This causes an action of pulling back the manifold base 221l and the cannula 221k associated therewith. The substrate 20, 50 is held in position during alignment with the clamping member 224a that engages at least a portion of the periphery of the substrate 20, 50 or with respect to the application device 221 during this pull back action. By other suitable mechanisms that are stably held in the initial position (see further description below regarding alignment device 224). The cannula 221k is initially housed in the passage 22 of the substrate 20 or 50, and its distal end is at a distal position within this passage, during which an automated pullback operation is initiated during which the cell The composition is pumped at a predetermined rate and extruded from the tip of cannula 221k. In this way, by controlling the pullback rate and flow rate from the cannula 221k, the system 200 can very effectively seed a cell growth matrix with a given fluid cell composition.

引続き図9を参照して、上記のように、システム200は、細胞成長基質223を、適用装置221のまたはチャンバ222内の最初のまたは処理中の位置に対する予め定められた位置で保持するための、位置合わせ装置224を含んでいてもよい。このようにして、所望のやり方で細胞組成物を基質223に植付けるように装置221を確実に機能させてもよい。位置合わせ装置224は、たとえば、基質223の材料または形状と連携して基質223をチャンバ222内の適所で保持する、直立する壁、クランプ、ピン、またはその他の特徴を含み得る。さらに、基質223は、チャンバ222内に供給されている間位置合わせ装置224と協働する機械要素を備えていてもよい。たとえば、基質223は、一時的に装着される(移植不能な)または永久的に装着される(移植可能な)比較的堅いプラスチックのストリップまたはバーを有することにより、位置合わせ装置224の堅い構造体と確実に協働して、チャンバ222内で安定して配置されるようにしてもよい。播種後、移植の前に、このような機械要素は、移植することが意図されていなければまたは移植に適さなければ、基質223から外してもよい。   With continued reference to FIG. 9, as described above, the system 200 holds the cell growth substrate 223 in a predetermined position relative to the initial or in-process position of the application device 221 or in the chamber 222. An alignment device 224 may be included. In this way, the device 221 may function reliably to implant the cell composition onto the substrate 223 in the desired manner. The alignment device 224 may include, for example, upstanding walls, clamps, pins, or other features that hold the substrate 223 in place within the chamber 222 in conjunction with the material or shape of the substrate 223. Further, the substrate 223 may comprise mechanical elements that cooperate with the alignment device 224 while being fed into the chamber 222. For example, the substrate 223 has a rigid structure of the alignment device 224 by having a relatively rigid plastic strip or bar that is temporarily attached (non-implantable) or permanently attached (implantable). And may be stably arranged in the chamber 222 in cooperation with each other. After sowing and prior to implantation, such mechanical elements may be removed from the substrate 223 if not intended to be implanted or suitable for implantation.

システム200はまた、細胞を基質223全体にまたは基質223を通して分散させることを容易にするための分散支援装置225を有していてもよい。したがって、分散支援装置225は、チャンバ222内のおよび/または基質223上にある細胞組成物に力を加えるように機能するものであってもよい。分散支援装置225は、たとえば真空を生成して細胞組成物をしたがって細胞を基質223の厚みを通して引張ることによって細胞を基質223の中で一層均一に分散させるように機能してもよい。これに代えて、分散支援装置225は、永久磁石または電磁石といった磁石でもよく、基質223を囲む磁界を与えてもよい。これは、細胞に付随する磁性材料とともに、たとえば、細胞が付着するリポゾームを磁化するものであって、細胞を基質223を通しておよび/または基質223に沿って動かして分散させるために使用してもよい。これに代えて、分散支援装置225は、振動または回転といった動きを基質223に与えて、細胞組成物の基質223における分散を支援するように機能してもよい。ある実施の形態において、分散支援装置225は
高速回転を与えることによって求心力で細胞組成物を動かしてもよく、基質223は動かされる細胞組成物の経路に(たとえば水平面における回転の場合は実質的に鉛直方向のまたは直立する壁に沿って)配置すればよい。この仕組みを用いて細胞組成物を基質223に対して動かして基質223の中に入れることができる。たとえばパルス状および/または双方向性の流れをチャンバ222の中の液体に与えることができる装置225を含め、力を細胞組成物および/または基質223に加えることによりこれら2つの連結を強化するさらに他の装置225を用いてもよい。ある実施の形態において、シート状の基質223をチャンバ222内に置いてチャンバ222を第1および第2の体積に分割してもよく、第1および第2の体積は基板の部分を除いて互いに流体封止される。次に、分散装置225の助けを借りて圧力差を生じさせることにより指向性の流れをチャンバ222内に作ることによって、基質223に細胞懸濁液の貫壁性の流れを作り、細胞を基質223の上に、場合によっては基質223の中に分散させる。チャンバ222の機能はすべて、以下でより詳細に述べるプロセスコントローラ229によって制御されてもよい。
The system 200 may also include a dispersion assist device 225 to facilitate dispersing cells throughout or through the substrate 223. Accordingly, the dispersion assist device 225 may function to apply force to the cell composition in the chamber 222 and / or on the substrate 223. The dispersion assist device 225 may function to more evenly distribute the cells in the substrate 223, for example, by creating a vacuum and pulling the cell composition and thus the cells through the thickness of the substrate 223. Alternatively, the dispersion support device 225 may be a magnet such as a permanent magnet or an electromagnet, and may provide a magnetic field surrounding the substrate 223. This, together with the magnetic material associated with the cell, for example, magnetizes the liposome to which the cell attaches and may be used to disperse the cell through and / or along the substrate 223. . Alternatively, the dispersion support device 225 may function to support the dispersion of the cell composition in the substrate 223 by applying a motion such as vibration or rotation to the substrate 223. In some embodiments, the dispersion assist device 225 may move the cell composition with centripetal force by providing a high speed rotation, and the substrate 223 may move into the path of the cell composition to be moved (eg, substantially in the case of rotation in a horizontal plane). (Along vertical or upright walls). Using this mechanism, the cell composition can be moved relative to the substrate 223 into the substrate 223. For example, a device 225 that can provide a pulsatile and / or bidirectional flow to the liquid in the chamber 222 to enhance these two connections by applying force to the cell composition and / or substrate 223. Other devices 225 may be used. In an embodiment, the sheet-like substrate 223 may be placed in the chamber 222 to divide the chamber 222 into first and second volumes, the first and second volumes being mutually exclusive except for portions of the substrate. Fluid sealed. Next, a directional flow is created in the chamber 222 by creating a pressure difference with the aid of the dispersing device 225, thereby creating a transmural flow of cell suspension in the substrate 223, which causes the cells to move into the substrate. Disperse over 223, optionally in substrate 223. All functions of the chamber 222 may be controlled by the process controller 229, described in more detail below.

他の実施の形態において、たとえば本明細書に記載のものを含む細胞外マトリクス水解物またはゲル材料を、細胞とともにチャンバ222に入れ、固体の立体的に安定した細胞成長基質を、この水解物/ゲルおよび細胞の混合物の中で、これを含みながらもその中に完全に浸漬された状態で、インキュベートしてもよい。結合した材料は、本明細書に記載のように撹拌してもよい。上記固体の立体的に安定した基質は、好ましくは本明細書に記載の少なくとも1つの天然(内因性)生物活性成分またはその組合せを保持する、本明細書に記載のECM材料であってもよく、および/またはシート状、フィラメント状、糸状、または粒状であってもよい。本明細書に記載のように結合した材料をインキュベートした後で患者に投与してもよい。   In other embodiments, an extracellular matrix hydrolyzate or gel material, including, for example, those described herein, is placed in the chamber 222 with the cells, and a solid, sterically stable cell growth substrate is added to the hydrolyzate / You may incubate in the mixture of a gel and a cell, including this, but being completely immersed in it. The combined material may be agitated as described herein. The solid, sterically stable substrate may be an ECM material as described herein that preferably retains at least one natural (endogenous) bioactive component or a combination thereof as described herein. And / or sheet, filament, thread, or granule. The bound material may be administered to the patient after incubation as described herein.

さらに他の実施の形態において、適用装置221は、本明細書に記載の1つ以上のカニューレを有していてもよく、このカニューレの排出開口は、スポンジ、発泡体またはその他同様の繊維状基質等の固体細胞成長基質223の体積の中に配置してもよい。次に、細胞流体を基質材料223の内部体積に注入してもよく、そうすると、この細胞流体は圧力を受けて基質223の外面に向かって(場合によっては基質の外面の外に)移動し、その途中で細胞を基質の中に植付ける。ある実施の形態において、カニューレおよびその/それらの開口ならびに基質223を、流体材料が基質223全体において基質内のほぼ中央の位置から全方向に向かって実質的に均一に流れるように構成することにより、容易に細胞を基質223内で均一的に分散させてもよい。   In still other embodiments, the applicator 221 may have one or more cannulas as described herein, wherein the cannula discharge opening is a sponge, foam or other similar fibrous substrate. Etc. may be placed in the volume of the solid cell growth substrate 223. The cell fluid may then be injected into the internal volume of the substrate material 223, so that the cell fluid undergoes pressure and moves toward the outer surface of the substrate 223 (possibly outside the outer surface of the substrate), On the way, the cells are planted in the substrate. In certain embodiments, the cannula and its / their openings and the substrate 223 are configured such that fluid material flows substantially uniformly in all directions from a generally central location within the substrate throughout the substrate 223. The cells may be easily dispersed uniformly within the substrate 223.

本明細書に記載の基質223に対する播種および一定時間のインキュベートの間におよび/またはその後、システム200は、播種が行なわれた基質223を評価することにより、相当数の付着していない細胞が基質223の上またはその中に残っているか否か判断してもよい。これは、たとえば、基質223のすべてまたは一部に液体の検査パルスを流すことによって、付着していないまたは付着状態が悪い細胞を強制的に移動させた後、この液体パルスを収集して細胞の有無を評価することによって行なってもよい。この評価は、いくつかの実施の形態では定量的評価を含む。検査パルスは、たとえば、(以下でさらに説明する)培地ユニット226内のチャンバからライン227を介してチャンバ222に送ってもよく、または、別の独立したソースおよび供給ラインを設けてもよい。上記試験パルス液は、たとえば、生理食塩水、プレコンディショニング培地、細胞培養培地、または、基質223上の付着していないまたは付着状態が悪い細胞を移動させてから検出できるようにする他の液体であってもよい。ある実施の形態において、本明細書に記載のように、移動させた細胞を伴う収集されたパルス体積を、除去された細胞を検出器213に送ってもよく、この検出器はたとえばコールター原理を利用する細胞カウント装置または細胞をカウントする別の手段であってもよい。検査パルスによって過度に多い数の細胞が移動させられた場合、基質223および細胞をさらなる期間インキュベートすることによ
り、細胞が付着するようにしてもよい。テストパルスにおいて収集された細胞がない場合または収集された細胞の数が十分に少ない場合、播種が行なわれた基質223をチャンバ222から取出して患者に投与してもよい。システム200は、任意で視覚信号および/または可聴信号といった信号を生成することにより、チャンバ222内の播種が行なわれた基質223は患者に投与できる状態であることを示してもよい。これら機能はすべて、以下でさらに説明するプロセスコントローラ229の指示に従うものであってもよい。
During and / or after seeding and incubating for the substrate 223 described herein, the system 200 evaluates the seeded substrate 223 so that a significant number of unattached cells are It may be determined whether or not it remains on or in 223. This can be done, for example, by forcing a non-adherent or poorly attached cell to flow by flowing a liquid inspection pulse through all or part of the substrate 223, and then collecting this liquid pulse to You may carry out by evaluating the presence or absence. This assessment includes a quantitative assessment in some embodiments. A test pulse may be sent, for example, from a chamber in media unit 226 (described further below) to chamber 222 via line 227, or another independent source and supply line may be provided. The test pulse solution is, for example, physiological saline, preconditioning medium, cell culture medium, or other liquid that allows detection of unattached or poorly attached cells on the substrate 223 after migration. There may be. In certain embodiments, as described herein, collected pulse volumes with displaced cells may be sent to the removed cells to detector 213, which may, for example, employ Coulter principles. It may be a cell counting device used or another means of counting cells. If an excessive number of cells are moved by the test pulse, the cells may adhere by incubating the substrate 223 and the cells for an additional period. If there are no cells collected in the test pulse or if the number of collected cells is small enough, the seeded substrate 223 may be removed from the chamber 222 and administered to the patient. The system 200 may optionally generate a signal, such as a visual signal and / or an audible signal, to indicate that the seeded substrate 223 in the chamber 222 is ready for administration to a patient. All of these functions may follow the instructions of the process controller 229, further described below.

システム200はまた、適用装置221に導管227を介して流動結合されポンプ228から動力を与えられる1つまたは複数のチャンバを有するプレコンディショニング培地ユニット226を含んでいてもよい。適用装置221は、細胞組成物およびプレコンディショニング培地を基質223に与えるという役目を共有してもよく、または、別の適用装置が組込まれていてもよい。プレコンディショニングユニット226は、基質223を前処理して細胞組成物を受けるためにコンディショニングするための培地を含み供給してもよい。チャンバ226内のプレコンディショニング培地は、たとえば細胞培養培地でもよく、または、細胞にとって有益なもしくは基質223を細胞の生存により適したものにするタンパク質もしくはその他の物質を含有していてもよい。ある実施の形態において、ユニット226内のプレコンディショニング培地は、システム200を用いて生成された細胞移植片を受ける血清、好ましくは患者由来の自家血清を含む。プレコンディショニング培地は適用装置221を用いて基質223に与えてもよい。任意で、プレコンディショニングユニット226またはシステム200のその他の構成要素が、基質の検査またはその他の作業のために他のプレコンディショニング培地による処理が行なわれた後で基質223をすすぐための材料を取入れてもよい。これら目的のために、ある実施の形態ではチャンバ222が廃棄ラインに接続されたドレーンを含んでいてもよい。   System 200 may also include a preconditioning media unit 226 having one or more chambers fluidly coupled to application device 221 via conduit 227 and powered from pump 228. The application device 221 may share the role of providing the cell composition and preconditioning medium to the substrate 223, or another application device may be incorporated. The preconditioning unit 226 may include and supply a medium for preconditioning the substrate 223 to condition to receive the cell composition. The preconditioning medium in chamber 226 may be, for example, a cell culture medium or may contain proteins or other substances that are beneficial to the cell or that make the substrate 223 more suitable for cell survival. In certain embodiments, the preconditioning medium in unit 226 includes serum that receives cell grafts generated using system 200, preferably autologous serum from the patient. The preconditioning medium may be provided to the substrate 223 using the application device 221. Optionally, the preconditioning unit 226 or other component of the system 200 may incorporate material for rinsing the substrate 223 after processing with other preconditioning media for substrate testing or other work. Also good. For these purposes, in some embodiments, the chamber 222 may include a drain connected to a waste line.

システム200は、好ましくは自動化され、したがってプロセスコントローラ229を含み、このコントローラは、ポンプ、バルブ、温度制御ユニット、装置204および213といった検出器、適用装置221、分散支援装置225、およびシステム200のその他の構成要素といったシステム200内のさまざまな機構を制御することによって本明細書に記載の機能を実現するように動作することができる。プロセスコントローラ229は、システム200のさまざまな機構をすべて、完全に自動的にまたはユーザ制御を支援することにより制御するための、プロセッサに基づくシステムであってもよい。図9には明確にするために示されていないが、プロセスコントローラ229は、コントローラ229が制御するまたは適切な入力および/または出力通信経路によって検知データをコントローラ229に与えるシステム200のさまざまな機構に結合される。これは当業者には明らかであろう。   System 200 is preferably automated and thus includes a process controller 229, which includes pumps, valves, temperature control units, detectors such as devices 204 and 213, application device 221, dispersion assist device 225, and others of system 200 By controlling various mechanisms within the system 200, such as the components of, the operations described herein can be implemented. Process controller 229 may be a processor-based system for controlling all of the various features of system 200 either fully automatically or with the aid of user control. Although not shown for clarity in FIG. 9, the process controller 229 communicates with various mechanisms of the system 200 that the controller 229 controls or provides sensed data to the controller 229 via appropriate input and / or output communication paths. Combined. This will be apparent to those skilled in the art.

プロセスコントローラ229は、接続231を介して接続されたキーボードおよび/またはマウスといった電子ユーザ入力装置230を含んでいてもよい。接続233を介して接続されたディスプレイ232を設けて、状態エントリ、解析結果、ユーザに対する注意、および要望に応じた他の情報を、表示してもよい。接続243を介して接続されたプリンタ装置242を設けて、解析結果の印刷記録、細胞播種作業の現在の状況、および/または細胞播種作業中にシステム200が完了した作業の記録、および要望に応じた他の情報を、生成してもよい。これら装置は、ユーザ制御指示がプロセスコントローラ229に与えられてシステム200が必要に応じて現在の細胞播種作業のために動作するように、かつ、さまざまな形態の情報が表示、印刷され、またはユーザによって操作されるように、結合される。   Process controller 229 may include an electronic user input device 230 such as a keyboard and / or mouse connected via connection 231. A display 232 connected via connection 233 may be provided to display status entries, analysis results, attention to the user, and other information as desired. Provide printer device 242 connected via connection 243 to print analysis results, current status of cell seeding work, and / or record of work completed by system 200 during cell seeding work, and as desired Other information may be generated. These devices are provided with user control instructions to the process controller 229 so that the system 200 operates as necessary for the current cell seeding operation, and various forms of information are displayed, printed, or user Combined to be manipulated by.

プロセスコントローラ229は、パーソナルコンピュータ、ワークステーションコンピュータ、ラップトップコンピュータ、パームトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、計算機能を有する無線端末(たとえばウインドウズ(登録商標)CE、パームオペレ
ーティングシステム等を備えた携帯電話または携帯情報端末(PDA))上で実現されてもよく、または、システム200に組込まれたマイクロコントローラで実現されてもよい。これら以外のコンピュータシステムアーキテクチャも採用できること、および、選択された特定のアーキテクチャは本明細書に開示されているシステムおよび方法にとって極めて重要なものではないことは、当業者にとって明らかであろう。
The process controller 229 is a personal computer, a workstation computer, a laptop computer, a palmtop computer, a tablet computer, a wireless terminal having a calculation function (for example, a mobile phone equipped with a Windows (registered trademark) CE, a palm operating system, or portable information). Terminal (PDA)) or a microcontroller embedded in system 200. It will be apparent to those skilled in the art that other computer system architectures can be employed and that the particular architecture chosen is not critical to the systems and methods disclosed herein.

一般的に、このようなプロセスコントローラ229は、コンピュータを用いて実現される場合、情報を伝達するためのバス、このバスに結合され情報を処理するためのプロセッサ、このバスに結合され情報およびプロセッサに対する命令を格納するためのメインメモリ、ならびに、このバスに結合され静的情報およびプロセッサに対する命令を格納するための読出専用メモリを含む。表示装置232はこのバスに結合されシステム200のユーザに対して情報を表示し、入力装置230はバスに結合され情報およびユーザの命令選択をプロセッサに伝える。デジタル情報を含むデータ記憶装置と通信するための大容量記憶装置インターフェイスも、ネットワークと通信するためのネットワークインターフェイスとともに、プロセスコントローラ229に含まれていてもよい。   Generally, such a process controller 229, when implemented using a computer, is a bus for communicating information, a processor coupled to the bus for processing information, and an information and processor coupled to the bus. Main memory for storing instructions for and a read-only memory coupled to this bus for storing static information and instructions for the processor. A display device 232 is coupled to the bus for displaying information to a user of the system 200, and an input device 230 is coupled to the bus for communicating information and user command selections to the processor. A mass storage device interface for communicating with a data storage device containing digital information may also be included in the process controller 229 along with a network interface for communicating with a network.

プロセッサは、インテル社(Intel Corporation)が製造するPENTIUM(登録商
標)、CORE(登録商標)およびXEON(登録商標)マイクロプロセッサ、IBM社(IBM Corporation)が製造するPOWER PCまたはPOWER ISA、サン社(Sun Corporation)が製造するSPARCプロセッサ等の、広範囲にわたる汎用プロセッサまたはマイクロプロセッサのうちいずれであってもよい。しかしながら、その他のさまざまなプロセッサも任意の特定のコンピュータシステムで使用できることは、当業者には明らかであろう。表示装置232は、液晶装置(LCD)、陰極線管(CRT)、プラズマモニタ、発光ダイオード(LEC)装置、またはその他適切な表示装置であってもよい。大容量記憶装置インターフェイスは、プロセッサがバスを介してデータ記憶装置のデジタル情報にアクセスできるようにする。大容量記憶装置インターフェイスは、バスに結合され情報および命令を送信するための、ユニバーサルシリアルバス(USB)インターフェイス、集積ドライブエレクトロニクス(IDE)インターフェイス、シリアルアドバンストテクノロジーアタッチメント(SATA)インターフェイス等であってもよい。データ記憶装置は、従来のハードディスクドライブ、フロッピー(登録商標)ディスクドライブ、フラッシュ装置(ジャンプドライブまたはSDカード等)、コンパクトディスク(CD)ドライブ、デジタル多目的ディスク(DVD)ドライブ、HD DVDドライブ、ブルーレイ(登録商標)DVDドライブ等の光学ドライブ、または別の磁気、ソリッドステート、または光データ記憶装置に、関連する媒体(フロッピーディスク、CD−ROM、DVDなど)を伴うものであってもよい。
Processors include PENTIUM®, CORE® and XEON® microprocessors manufactured by Intel Corporation, POWER PC or POWER ISA manufactured by IBM Corporation (IBM Corporation), Sun Corporation ( It can be any of a wide range of general purpose processors or microprocessors, such as SPARC processors manufactured by Sun Corporation. However, it will be apparent to those skilled in the art that various other processors can be used in any particular computer system. Display device 232 may be a liquid crystal device (LCD), a cathode ray tube (CRT), a plasma monitor, a light emitting diode (LEC) device, or any other suitable display device. The mass storage device interface allows the processor to access the digital information in the data storage device via the bus. The mass storage device interface may be a universal serial bus (USB) interface, an integrated drive electronics (IDE) interface, a serial advanced technology attachment (SATA) interface, etc., coupled to the bus for transmitting information and instructions. . Data storage devices include conventional hard disk drives, floppy disk drives, flash devices (such as jump drives or SD cards), compact disk (CD) drives, digital multipurpose disk (DVD) drives, HD DVD drives, Blu-ray ( An optical drive such as a registered trademark DVD drive, or another magnetic, solid state, or optical data storage device may accompany the associated media (floppy disk, CD-ROM, DVD, etc.).

一般的に、プロセッサは、大容量記憶装置インターフェイスを用いてデータ記憶装置から処理命令およびデータを取出し、この情報を実行のためにランダムアクセスメモリにダウンロードする。次に、プロセッサはランダムアクセスメモリまたは読出専用メモリからの命令ストリームを実行する。入力装置230で入力された命令選択および情報を用いて、プロセッサが実行する命令の流れを導く。次に、この処理実行結果を用いてシステム200内のさまざまな機構を制御してもよい。   Generally, a processor uses a mass storage device interface to retrieve processing instructions and data from a data storage device and downloads this information to random access memory for execution. The processor then executes the instruction stream from random access memory or read only memory. The instruction selection and information input by the input device 230 are used to guide the instruction flow executed by the processor. Next, various mechanisms in the system 200 may be controlled using the processing execution result.

プロセスコントローラ229は、表示装置232上で表示するためおよび/またはプリンタ242を駆動してハードコピーを印刷するための出力を生成するように構成される。好ましくは、表示装置232は、ユーザが表示された情報と対話できるようにするためのグラフィカルユーザインターフェイスでもある。   Process controller 229 is configured to generate output for display on display device 232 and / or for driving printer 242 to print a hard copy. Preferably, the display device 232 is also a graphical user interface for allowing the user to interact with the displayed information.

プロセスコントローラ229はまた、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)またはインターネットといったネットワークを介して1つ
以上の外部システム(図示せず)と通信できるように構成されてもよい。プロセスコントローラ229および外部システムはともに、ウェブサーバとして、クライアントとして、またはウェブサーバおよびクライアントとして機能するように構成されてもよく、かつ、ブラウザによって使用可能にされてもよい。このように、システム200は、遠隔から情報アクセスおよび/または情報格納を行なってもよく、遠隔から制御および/またはモニタされてもよく、プロセスコントローラ229と他のシステムとの間でデータの交換が行なわれてもよい。
The process controller 229 may also be configured to communicate with one or more external systems (not shown) via a network such as a local area network (LAN), a wide area network (WAN), or the Internet. Both the process controller 229 and the external system may be configured to function as a web server, as a client, or as a web server and client, and may be enabled by a browser. As such, system 200 may remotely access and / or store information, may be remotely controlled and / or monitored, and exchanges data between process controller 229 and other systems. It may be done.

細胞の移送作業中の損失を最小にするために、細胞懸濁液の処理において使用するチャンバの数はできる限り少ない方が望ましいであろう。このため、ある実施の形態では、システム200に最適化細胞調合チャンバ210およびこれに関連する検出器213を設けず、その代わりに、第1のチャンバ203内で細胞懸濁液を基質に与えるのに望ましい状態になるように処理してもよい。したがって、この代替の実施の形態において、点線で示されている導管234が、チャンバ203を適用装置221に流動接続する。導管234は、ポンプ235から動力を受けて、最適化された細胞懸濁液を装置221に移送してもよい。このより簡略化されたタイプのシステム200はまた、調合培地チャンバ216から細胞懸濁液チャンバ203への供給を行ないポンプ218によって動力が与えられる導管236を含んでいてもよい。したがって、細胞懸濁液組成物は、チャンバ250からの処理培地、およびチャンバ216からの調合培地を用いて、すべて1つのチャンバ203の中で処理してもよい。さまざまな培地を用いる後続の処理ステップのために、チャンバ203は、上記フィルタのような与えられた培地を除去するための手段、または、加工培地をチャンバ250および/または216から与えた後で液体を除去できるまたは細胞の濃度を高めることができる他の装置を備えていてもよい。チャンバ203内で細胞懸濁液組成物を処理および調節した後、装置204を用いて、この細胞懸濁液組成物の細胞濃度が所望の範囲内であることを確認してもよく、その後、この組成物を基質223に与えるために適用装置221に送ってもよい。取扱いおよび作業の便宜上、システム200は、本明細書に記載の構成要素のうちいくつかまたはすべてを収容するハウジング237を含んでいてもよい。   In order to minimize losses during cell transfer operations, it may be desirable to use as few chambers as possible in processing cell suspensions. Thus, in one embodiment, the system 200 is not provided with an optimized cell prep chamber 210 and associated detector 213, but instead provides a cell suspension to the substrate in the first chamber 203. It may be processed so as to be in a desired state. Thus, in this alternative embodiment, a conduit 234, shown in dotted lines, fluidly connects chamber 203 to application device 221. The conduit 234 may receive power from the pump 235 to transfer the optimized cell suspension to the device 221. This more simplified type of system 200 may also include a conduit 236 that feeds from the conditioned media chamber 216 to the cell suspension chamber 203 and is powered by a pump 218. Thus, the cell suspension composition may all be processed in one chamber 203 using the processing medium from chamber 250 and the conditioned medium from chamber 216. For subsequent processing steps using various media, chamber 203 may be a means for removing a given media such as the filter or liquid after processing media is provided from chamber 250 and / or 216. Other devices that can remove or increase the concentration of cells may be provided. After processing and adjusting the cell suspension composition in the chamber 203, the device 204 may be used to confirm that the cell concentration of the cell suspension composition is within the desired range; This composition may be sent to the application device 221 for application to the substrate 223. For ease of handling and operation, the system 200 may include a housing 237 that houses some or all of the components described herein.

図10を参照して、もう1つの自動化された細胞播種システム250の概略図が示されている。システム250を用いて流動性細胞移植片を調製してもよく、この流動性細胞移植片は、ある実施の形態では、貫通針、カテーテル、またはその他の経皮的導入送達装置といった低侵襲技術によって送達してもよい。システム250は、上記システム200(図9)と共通する多くの構成要素を含み、これらは図10において同じ番号が付されその説明を繰返す必要はない。他の構成要素に関しては、システム250は、粒状形態の基質、ゲル形態の基質もしくはその前駆物質材料、またはこれらの組合せを、場合によっては移植片のためのその他の材料とともに収容するための、細胞成長基質投入チャンバ251を含む。処理された細胞懸濁液組成物は、任意のバルブ(図示せず)を用いポンプ220から動力を受けて導管219を介してチャンバ251内の細胞成長基質と結合する。細胞および基質材料を含む、調製された組成物は、チャンバ251から、任意のバルブ(図示せず)を用いポンプ253から動力を受けて導管252を介した流れによって容器254に移送される。このようなバルブおよび/またはポンプ220および253は、プロセスコントローラ229によって制御されてもよい。容器254は、導管252に一時的に装着され流動接続されたチャンバ装置であってもよく、これを取外して細胞移植片材料をシステム250から搬送してもよい。容器254はしたがって、導管252に流動接続されたバイアル、袋、またはその他の容器でもよい。ある実施の形態において、容器254は、細胞移植片組成物またはその構成要素を患者に送るための送達装置を含んでいてもよい。1つの実施の形態において、容器254は、チャンバ、例としてシリンジバレルを含み、ここから、細胞移植片組成物は、流動結合された針、カテーテルまたはその他低侵襲装置によって強制的に排出されて患者の組織に送られる。システム250は、このような容
器254が導管252に流動結合して調整された流動性細胞移植片材料を受けることができるように容器254を挿入および係合させるための構造的係合機能を含んでいてもよい。
Referring to FIG. 10, a schematic diagram of another automated cell seeding system 250 is shown. The system 250 may be used to prepare a flowable cell graft, which in certain embodiments is by a minimally invasive technique such as a penetrating needle, catheter, or other percutaneous delivery device. May be delivered. System 250 includes many components in common with system 200 (FIG. 9) described above, which are numbered the same in FIG. 10 and need not be repeated. With respect to other components, the system 250 is a cell for containing a particulate form substrate, a gel form substrate or precursor material thereof, or combinations thereof, optionally with other materials for the implant. A growth substrate input chamber 251 is included. The treated cell suspension composition is powered from pump 220 using an optional valve (not shown) and binds to cell growth substrate in chamber 251 via conduit 219. The prepared composition, including cells and matrix material, is transferred from chamber 251 to vessel 254 by flow through conduit 252 powered by pump 253 using an optional valve (not shown). Such valves and / or pumps 220 and 253 may be controlled by process controller 229. The container 254 may be a chamber device that is temporarily attached to the conduit 252 and fluidly connected, and may be removed to carry the cell graft material from the system 250. Container 254 may thus be a vial, bag, or other container that is fluidly connected to conduit 252. In certain embodiments, the container 254 may include a delivery device for delivering the cell graft composition or components thereof to the patient. In one embodiment, the container 254 includes a chamber, such as a syringe barrel, from which the cell graft composition is forcibly evacuated by a flow-coupled needle, catheter or other minimally invasive device to the patient. Sent to the organization. System 250 includes a structural engagement feature for inserting and engaging container 254 such that such container 254 can receive fluidized graft material that is fluidly coupled to conduit 252. You may go out.

チャンバ251は、チャンバ251内で材料を混合する装置255を備えていてもよい。装置255は、完全にチャンバ251の外に位置するがチャンバ251またはその部品に対して動きを与えてその中にある成分を混合する機構で構成されていてもよい。たとえば、このような装置は、振動器、攪拌器、渦発生器といった回転要素、または混合する成分のための流路に位置する静止混合器を含んでいてもよい。装置255はまた、パドル、撹拌棒またはインペラーといったチャンバ251内に位置する機構で構成されていてもよい。このような機構はモータまたはその他の手段によって駆動されてチャンバ251内に収容された流動性組成物をかき混ぜる。装置255はまた、磁気結合されたパドルを駆動する外部移動(たとえば回転)磁石、チャンバ251内の攪拌棒またはその他の要素のように、チャンバ251の内部の要素およびその外部の要素双方で構成されていてもよい。装置255はプロセスコントローラ229によって制御されてもよい。   Chamber 251 may include a device 255 for mixing materials within chamber 251. The device 255 may consist of a mechanism that is located entirely outside the chamber 251 but provides motion to the chamber 251 or its components to mix the components therein. For example, such devices may include rotating elements such as vibrators, stirrers, vortex generators, or static mixers located in the flow path for the components to be mixed. The device 255 may also consist of a mechanism located within the chamber 251 such as a paddle, stir bar or impeller. Such a mechanism is driven by a motor or other means to stir the flowable composition contained in chamber 251. The device 255 is also comprised of both internal and external elements of the chamber 251, such as an external moving (eg rotating) magnet that drives a magnetically coupled paddle, a stir bar or other element within the chamber 251. It may be. Device 255 may be controlled by process controller 229.

チャンバ251内に混合機能を与えることに加えて、システム250は、チャンバ251と関連付けられた熱制御装置256および/または容器254と関連付けられた熱制御装置257を含んでいてもよく、これら装置は上記チャンバおよび容器内のそれぞれの材料の温度を制御するように機能する。熱制御装置256、257はプロセスコントローラ229によって制御されてもよく、温度フィードバック測定値を与えて温度の管理を容易にする適切な温度検知要素を含んでいてもよい。熱制御装置256は、加熱要素および/または冷却要素であってもよい。あるモードでは、熱制御装置256を、チャンバ251内の材料の温度を制御することによりその粘度を管理するように機能させてもよい。一例として、チャンバ251内に収容される細胞成長基質組成物は、ゲル化可能な材料を含んでいてもよく、熱制御装置256は、ゲル化可能な材料が導管219から供給された細胞懸濁液と結合する前および結合している間はこの材料をゲル化していない状態で保つように、機能させてもよい。このようにして、基質材料の粘度がより低粘度の状態であることにより、細胞懸濁液材料との混合がさらに容易になるであろう。この用途において、温度の低下に伴って粘度が増大するゲル化可能な材料に対し、熱制御装置256は、チャンバ251内の材料を加熱するように機能する。この点に関し、加熱は、たとえば細胞が存在するときには約42℃未満の温度に加熱するといったように、細胞が熱によって大きな損傷を受けないように行なうことが望ましい。ある実施の形態では、基質組成物内のゲル化可能な材料として、37℃またはそれよりもわずかに高い温度でゲル化するものを選択する。細胞懸濁液と混合して実質的に均質的な組成物を得るために、ゲル化可能な材料を、そのゲル化点を上回る温度であるが細胞に大きな損傷を与える温度よりも低い温度(たとえば約42℃未満)で加熱してもよい。混合後、細胞/基質組成物を、患者に投与する前および患者に投与している間は、たとえば熱制御装置257を用いて、基質材料のゲル温度を上回る温度に保ってもよい。このようにして、この材料は、たとえば針またはその他のカニューレを用いて送達されている間は粘度がより低い(かつより流動性が高い)送達状態にされるが、患者(たとえば平熱が約37℃であるヒトの患者)に送達された後はゲル化しそれに伴って粘度が増す。こうすれば、送達された移植片材料を投与部位で維持し易くなる。これに代えて、混合されて実質的に均質的な状態にされた後で、細胞/基質材料が、患者の外で(たとえば装置256および/または257を用いた冷却によって)ゲル化するまたはゲル化させられることにより、粘度がより高い移植片として送達されてもよい。   In addition to providing a mixing function within chamber 251, system 250 may include a thermal controller 256 associated with chamber 251 and / or a thermal controller 257 associated with vessel 254, which are It functions to control the temperature of each material in the chamber and container. Thermal controllers 256, 257 may be controlled by process controller 229 and may include appropriate temperature sensing elements that provide temperature feedback measurements to facilitate temperature management. The thermal control device 256 may be a heating element and / or a cooling element. In one mode, the thermal controller 256 may function to manage its viscosity by controlling the temperature of the material in the chamber 251. As an example, the cell growth substrate composition contained in chamber 251 may include a gelable material, and thermal controller 256 may provide a cell suspension in which gelable material is supplied from conduit 219. The material may be functioned to remain ungelled before and during bonding with the liquid. In this way, the lower viscosity of the matrix material will further facilitate mixing with the cell suspension material. In this application, for a gellable material that increases in viscosity with decreasing temperature, the thermal controller 256 functions to heat the material in the chamber 251. In this regard, it is desirable to perform the heating so that the cells are not significantly damaged by the heat, such as heating to a temperature below about 42 ° C. when the cells are present. In certain embodiments, a gelable material within the substrate composition is selected that gels at 37 ° C. or slightly above. In order to mix with the cell suspension to obtain a substantially homogeneous composition, the gellable material is brought to a temperature above its gel point but below that which causes significant damage to the cells ( For example, it may be heated at less than about 42 ° C. After mixing, the cell / matrix composition may be maintained at a temperature above the gel temperature of the matrix material, for example using thermal controller 257, before and during administration to the patient. In this manner, the material is placed in a lower viscosity (and more fluid) delivery state while being delivered, for example, using a needle or other cannula, but the patient (eg, about 37 ° of normal heat). After being delivered to a human patient at 0 ° C., it gels and increases viscosity accordingly. This makes it easier to maintain the delivered graft material at the site of administration. Alternatively, the cell / matrix material gels or gels outside of the patient (eg, by cooling with devices 256 and / or 257) after being mixed and substantially homogenized. May be delivered as a higher viscosity implant.

温度の上昇に伴ってゲル化するかそうでなければ粘度が増すゲル化可能な基質材料に対しては、熱制御装置256を、チャンバ251内の材料を冷却するように機能させてもよい。この点に関し、冷却は、たとえば約0℃よりも高い温度まで冷却するといったように
、凍結による大きな損傷が細胞に生じないように行なうことが望ましい。ある実施の形態では、基質組成物内のゲル化可能な材料として、たとえばおおむね室温(約25℃)以下の温度といった、より低い温度に対し、約37℃という温度でゲル化するかそうでなければ粘度が増す材料を選択する。細胞懸濁液との混合により実質的に均質的な組成物を得るために、この材料を装置256を用いて冷却して粘度が低い状態を保ってもよい。混合後、細胞/基質組成物を、送達前および送達中は、熱制御装置256および/または257を用いて冷却状態に保ってもよい。このようにして、この材料は、たとえば針またはその他のカニューレを通して送達されている間はより流動性が高い状態にされるが、患者(たとえば平熱が約37℃のヒトの患者)に送達された後はその粘度が増すことで、送達された移植片材料を投与部位で維持し易くなる。これに代えて、混合して実質的に均質的な状態にした後で、細胞/基質材料を、たとえば装置256および/または257を用いて温めて、または周囲の設定において温まるようにして、粘度がより高い移植片として送達してもよい。
For a gellable substrate material that gels with increasing temperature or otherwise increases in viscosity, the thermal controller 256 may function to cool the material in the chamber 251. In this regard, it is desirable to perform cooling so that the cells are not significantly damaged by freezing, such as cooling to a temperature higher than about 0 ° C. In certain embodiments, the gelable material in the substrate composition may or may not gel at a temperature of about 37 ° C., for a lower temperature, eg, a temperature generally below room temperature (about 25 ° C.). If this is the case, select a material that increases viscosity. In order to obtain a substantially homogeneous composition by mixing with the cell suspension, the material may be cooled using the device 256 to maintain a low viscosity state. After mixing, the cell / matrix composition may be kept cool using thermal control devices 256 and / or 257 before and during delivery. In this way, the material has been made more fluid while being delivered, for example through a needle or other cannula, but has been delivered to a patient (eg, a human patient having a normal temperature of about 37 ° C.). Later, the viscosity increases, making it easier to maintain the delivered graft material at the site of administration. Alternatively, after mixing to a substantially homogenous state, the cell / matrix material is warmed using, for example, apparatus 256 and / or 257, or warmed at the ambient setting, viscosity May be delivered as a higher implant.

温度以外の条件を用いて、細胞成長基質材料を、望ましいとき(たとえば細胞との混合後)に、ゲル化してもよい。たとえば、pHの上昇によってゲル化するコラーゲン性材料を選択してもよい。チャンバ251内での混合作業中、基質/細胞組成物のpHは、少なくとも混合期間中は、組成物の流動性はより高いままであるが細胞が生存できる比較的低いレベルで保ってもよい。一例として、このようなpHは約4〜約6.5の範囲にあってもよい。混合後、組成物のpHを高めることにより、コラーゲン性材料がゲル化し移植片材料の粘度が増すようにしてもよい。このようなpHの調節は、生体適合性塩基または緩衝剤または双方を追加することによって行なってもよい。これら添加剤は、ユニット226内のチャンバから与えられてもよく、または、システム250内に設けられたもう1つの試薬チャンバから与えられてもよい。混合後の組成物のpHは、たとえば約6.5〜約8の範囲にあってもよい。混合後のpHは、患者に対する投与に適したものでかつ特定の実施の形態では約7〜約7.5であることが望ましい。   Conditions other than temperature may be used to gel the cell growth substrate material when desired (eg, after mixing with cells). For example, a collagenous material that gels with an increase in pH may be selected. During the mixing operation in chamber 251, the pH of the substrate / cell composition may be kept at a relatively low level that allows the cells to survive, at least during the mixing period, while the fluidity of the composition remains higher. By way of example, such pH may be in the range of about 4 to about 6.5. After mixing, the collagenous material may be gelled to increase the viscosity of the graft material by increasing the pH of the composition. Such pH adjustment may be performed by adding a biocompatible base or buffer or both. These additives may be provided from a chamber in unit 226 or from another reagent chamber provided in system 250. The pH of the composition after mixing may be in the range of about 6.5 to about 8, for example. Desirably, the pH after mixing is suitable for administration to a patient and in certain embodiments from about 7 to about 7.5.

上記のようにシステム200または250内で細胞成長基質材料を細胞組成物と結合させた後、直ちに播種された移植片材料を患者に投与してもよい。他の実施の形態では、細胞が播種された移植片材料を、体外で、細胞の少なくとも一部を細胞成長基質に付着させるのに少なくとも十分な期間、インキュベートしてもよい。細胞成長基質に付着させる細胞は、望ましくは相当な割合の細胞であり、たとえば最初に与えられた細胞の約20%を上回る割合の細胞である。このような細胞を付着させるインキュベート相が継続される時間は、1分〜約5時間であり、特定の実施の形態では約5分〜約3時間までである。この期間中、組成物は、この組成物内の細胞の少なくとも一部がその天然の性質によって表面に付着し、組合された組成物内の、細胞成長基質シート、粒子またはその他の材料に付着する状態に、保たれる。細胞付着相またはサイクルが行なわれている間は、最初に与えられた細胞の数が大幅に増えないようにしてもよく、たとえば、この組成物の生存可能な細胞の割合は、最初に細胞成長基質と結合された細胞の10%以下であり、ある実施の形態では、組成物の細胞の数は、細胞成長基質と最初に結合された細胞の数と実質的に同一であるかそれよりも少ない。   Immediately after the cell growth matrix material is combined with the cell composition in the system 200 or 250 as described above, the seeded graft material may be administered to the patient immediately. In other embodiments, the graft material seeded with cells may be incubated outside the body for a period of at least sufficient to allow at least a portion of the cells to adhere to the cell growth substrate. The cells that adhere to the cell growth substrate are desirably a substantial proportion of cells, for example, a proportion of cells that is greater than about 20% of the cells initially provided. The duration of the incubation phase for attaching such cells is from 1 minute to about 5 hours, and in certain embodiments from about 5 minutes to about 3 hours. During this period, the composition attaches to the surface by at least some of the cells in the composition due to its natural nature and adheres to the cell growth substrate sheet, particles or other materials in the combined composition. Kept in state. While the cell attachment phase or cycle is taking place, the number of cells initially given may not increase significantly, for example, the percentage of viable cells in this composition will No more than 10% of the cells bound to the substrate, and in certain embodiments, the number of cells of the composition is substantially the same or less than the number of cells originally bound to the cell growth substrate. Few.

自動化されたシステム250において流動性移植片材料を調製するに当たり、組成物は、任意で、上記細胞付着相の間、たとえばミキサ装置255を用いて、連続的にまたは周期的に攪拌してもよい。特定の実施の形態において、細胞付着サイクル中、ミキサ装置255を用いて周期的に静かに組成物を攪拌する。比較的静かな細胞付着相は、攪拌相と攪拌相との間において生じる。たとえば、複数の非撹拌相の期間各々を約3分〜約20分にし、その間にたとえば約10秒〜5分のより短い攪拌相を挟んでもよい。この攪拌は、静かに行なうことにより、懸濁している自由細胞をさらに細胞成長基質粒子または材料と接触させるがすでに基質材料に付着している細胞の顕著な移動が発生しないようにする。   In preparing the flowable graft material in the automated system 250, the composition may optionally be stirred continuously or periodically during the cell attachment phase, eg, using a mixer device 255. . In certain embodiments, the composition is agitated gently and periodically using a mixer device 255 during a cell attachment cycle. A relatively quiet cell attachment phase occurs between the agitation phase. For example, each of the plurality of non-stirred phase periods may be about 3 minutes to about 20 minutes, with a shorter stirrer phase being sandwiched between, for example, about 10 seconds to 5 minutes. This agitation is performed gently so that the suspended free cells are further brought into contact with the cell growth substrate particles or material but no significant migration of cells already attached to the substrate material occurs.

本明細書に記載のチャンバ251内での基質に対する播種および一定期間のインキュベートの間および/またはその後、システム250は、流動性基質細胞/基質混合物を評価することにより、基質に付着していない相当数の細胞が混合物の懸濁培地内に残っているか否か判断してもよい。これは、たとえば、サンプルを収集してろ過することにより細胞が付着した基質材料を除去し懸濁培地内で自由に懸濁している細胞のみを残すことによって行なってもよい。次に、この懸濁している自由細胞を検出器213または別の独立した検出器に送り、細胞を本明細書に記載の細胞をカウントするためのコールター原理、光散乱または別の手段を利用してカウントする。別のモードでは、(たとえば粒状基質、懸濁培地および細胞を含む)チャンバ251からの培地全体をサンプリングし、コールター原理、光散乱または別の手段を利用して検査してもよい。培地に対する評価値(たとえば散乱または電気抵抗)は、自由に懸濁している細胞に対する(たとえば基質粒子に)付着した細胞の割合に応じて変化するため、評価値を、基質に対する細胞付着の許容できるレベルと関連付けてもよい。懸濁培地に自由状態で残っている細胞の数が過度に多ければ、基質および細胞をさらなる期間インキュベートすることによって細胞が付着するようにしてもよい。懸濁培地の中で自由状態で残っている細胞がなければまたはそのような細胞の数が非常に少なければ、播種された基質材料をチャンバ251から取出して患者に投与してもよい。システム200と同様、システム250は、任意で(たとえばディスプレイ232上の)視覚信号および/または可聴信号といった信号を生成することにより、チャンバ251内の播種が行なわれた基質材料は患者に投与できる状態であることを示してもよい。これら機能はすべて、プロセスコントローラ229の指示に従うものであってもよい。   During and / or after seeding and incubating for a period of time in the chamber 251 described herein, the system 250 can evaluate the flowable substrate cell / substrate mixture to determine whether it is not attached to the substrate. It may be determined whether a number of cells remain in the suspension medium of the mixture. This may be done, for example, by collecting the sample and filtering to remove the substrate material to which the cells have adhered, leaving only cells that are freely suspended in the suspension medium. This suspended free cell is then sent to detector 213 or another independent detector, utilizing the Coulter principle, light scatter or other means for counting cells as described herein. And count. In another mode, the entire medium from chamber 251 (including, for example, particulate substrate, suspension medium and cells) may be sampled and inspected using the Coulter principle, light scattering or other means. Evaluation values for the medium (eg, scattering or electrical resistance) vary depending on the percentage of cells attached to the freely suspended cells (eg, to the substrate particles), so the evaluation value is acceptable for cell attachment to the substrate. It may be associated with a level. If too many cells remain free in the suspension medium, the cells and cells may be allowed to attach by incubating the substrate and the cells for an additional period of time. If there are no cells left free in the suspension medium or if the number of such cells is very small, the seeded substrate material may be removed from chamber 251 and administered to the patient. Similar to system 200, system 250 optionally generates signals such as visual and / or audible signals (eg, on display 232) so that the seeded substrate material in chamber 251 can be administered to a patient. May be shown. All of these functions may follow the instructions of the process controller 229.

上記開示されたシステム200および250において、記載されているチャンバは、たとえば、袋、バイアル、通路、プラスチック容器などを含む任意の適切な構成によって与えてもよい。記載されている導管は、管材料、このシステムのより大きなプラスチック構造体を通る管腔、または任意のその他適切な構成によって与えてもよい。また、バルブをチャンバおよび/または導管内に設けることによってポンプまたはその他の材料移送手段との連携により状況に応じて選択的に流れを通したり止めたりできることが、理解されるであろう。当業者は、本明細書の開示を与えられると、上記およびその他の物理的なシステムの特徴に容易に想到するであろう。   In the systems 200 and 250 disclosed above, the chambers described may be provided by any suitable configuration including, for example, bags, vials, passages, plastic containers, and the like. The conduits described may be provided by tubing, a lumen through the larger plastic structure of the system, or any other suitable configuration. It will also be appreciated that by providing a valve in the chamber and / or conduit, the flow can be selectively turned on and off depending on the situation in conjunction with a pump or other material transfer means. Those skilled in the art will readily be able to conceive of these and other physical system features given the disclosure herein.

システム200および250は、患者への移植前の細胞移植片材料の滞留時間が、たとえば最長約3時間といったように比較的短くなるように構成してもよい。このような構成は、典型的には、細胞の数を大幅に増やすことなく(たとえば細胞数は増加しないかまたはその増加が10%未満)細胞を基質に付着させるように設計されるであろう。しかしながら、ある実施の形態では、システム200および250を、細胞移植片材料のインキュベートおよび培養期間がより長くなるように構成して、細胞の数が、最初に基質上に播種された細胞の数と比較してたとえば20%を上回る増加を示しいくつかの実施の形態では100%を上回る増加を示すようにしてもよい。これら目的のために、システム200および250は、力、たとえば剪断力、歪、または張力を、培養期間中に基質に与えるための機構も含んでいてもよい。これらの力は、インキュベート/培養期間中、播種された細胞の成長および分別に影響を与えることができ、結果として、力を加えずにインキュベート/培養した場合の同じ細胞とは異なるタンパク質発現パターンが示される。このようにして、細胞移植片を患者の体内における所与の最終用途に合わせて改善することができる。   The systems 200 and 250 may be configured such that the residence time of the cell graft material prior to implantation into the patient is relatively short, for example up to about 3 hours. Such a configuration will typically be designed to attach cells to the substrate without significantly increasing the number of cells (eg, the number of cells does not increase or the increase is less than 10%). . However, in certain embodiments, the systems 200 and 250 are configured for longer incubation and culture periods of cell graft material so that the number of cells is equal to the number of cells initially seeded on the substrate. For example, an increase greater than 20% may be shown, for example, and some embodiments may exhibit an increase greater than 100%. For these purposes, the systems 200 and 250 may also include a mechanism for applying a force, such as shear force, strain, or tension, to the substrate during the culture period. These forces can affect the growth and fractionation of the seeded cells during the incubation / culture period, resulting in a different protein expression pattern from the same cells when incubated / cultured without force. Indicated. In this way, the cell graft can be improved for a given end use in the patient's body.

また、ある実施の形態において、システム200または250は、チャンバ222から独立した二次細胞インキュベーションチャンバを含んでいてもよい。チャンバ222内でインキュベートされた細胞とは異なる細胞を、二次チャンバ内で培養することにより、チャンバ222に移送される、ホルモン、サイトカイン、成長因子等のシグナル分子が分泌
されるようにしてもよい。このシグナル分子は、チャンバ222内での培養時の細胞と接触することにより、たとえばその細胞の成長または分化を調整することができる。二次インキュベーションチャンバからチャンバ222へのシグナル分子の移送は、たとえば、導管を通してこれら分子をポンピングすることにより、膜を通る流れにより、またはその他の手段により、行なってもよい。いくつかの形態では、シグナル分子は、チャンバ222において培養された、より高い割合の幹細胞または前駆細胞を、所与の分化通路に送るのに有効であろう。二次細胞インキュベーションチャンバの制御は、プロセスコントローラ229によって、または任意で上記プロセスコントローラ229と通信する別のプロセスコントローラによって行なってもよい。
In certain embodiments, system 200 or 250 may also include a secondary cell incubation chamber that is independent of chamber 222. By culturing cells different from those incubated in the chamber 222 in the secondary chamber, signal molecules such as hormones, cytokines, growth factors, etc. transferred to the chamber 222 may be secreted. . This signal molecule can, for example, regulate the growth or differentiation of the cell by contacting the cell during culture in the chamber 222. Transfer of signal molecules from the secondary incubation chamber to the chamber 222 may occur, for example, by pumping these molecules through a conduit, by flow through a membrane, or by other means. In some forms, the signal molecule will be effective to send a higher percentage of stem or progenitor cells cultured in chamber 222 to a given differentiation pathway. Control of the secondary cell incubation chamber may be performed by the process controller 229 or optionally by another process controller in communication with the process controller 229.

粒状多細胞/基質移植片材料
本発明のある実施の形態において、提供される流動性細胞移植片材料は、液体培地の中で懸濁している多細胞体を含み、多細胞体は各々、細胞が付着した細胞成長基質粒子からなる。基質粒子の最大断面寸法は約20ミクロン〜約2000ミクロンであってもよく、ある実施の形態では約100ミクロン〜約1000ミクロンであってもよい。基質粒子は、その大きさが互いに実質的に均一であってもよく、たとえば最大断面寸法が互いの約20%または10%以内であってもよく、または大きさが互いに異なっていてもよい(たとえば相対的に小さな粒子と大きな粒子があり、場合によっては、大きさが互いに異なる粒子群の中で実質的に均一な粒子群を2つ以上混合することにより、制御された1つの全体的な粒子群を形成する)。好都合な変形では、基質粒子はシート状であり、このシートの厚みは約20〜約2000ミクロン、より好ましくは約20〜約500ミクロンであってもよく、および/またはこのシートの面(たとえば高さまたは幅)で考えたときの最大断面軸長さは、シートの厚みよりも大きく約25〜約2500ミクロンの範囲、より好ましくは約100〜約1000ミクロンの範囲である。このシートの厚みは、ある実施の形態において、約20〜約1000ミクロンであってもよく、および/またはこのシートの面で考えたときの最大断面軸長さは約100〜約1500ミクロンの範囲であってもよい。これに加えてまたはその代わりに、基質粒子は、シートの面で考えたときに、長く繊維状であるのではなく比較的丸く小さくてもよい。基質粒子の形状は互いに規則的であってもよくまたは互いに不規則であってもよい。ある実施の形態において、粒子はおおむね円形、卵型および/または多角形(たとえば辺の数が3〜10、たとえば三角形、正方形もしくは矩形、五角形、六角形など)のシート状粒子であってもよい。たとえば、基質粒子、またはシートの面で考えたときの組成物における相当な割合(たとえば約25%を上回る割合)の基質粒子の、最大断面寸法軸は、最大断面寸法軸に対して垂直でありこの最大断面寸法軸を中心とするライン上の断面寸法軸の長さの約2倍以下であり、好ましくは、少なくとも約50%の基質粒子がこの特徴を有し、より好ましくは少なくとも約70%の基質粒子がこの特徴を有する。このような粒状細胞成長基質材料も、単独で(たとえば細胞のない組織移植片材料として)または本明細書に記載の細胞組成物と組合されて使用される本発明の実施の形態を構成する。
Particulate multicell / matrix graft material In one embodiment of the present invention, provided flowable cell graft material comprises multicellular bodies suspended in a liquid medium, each multicellular body comprising a cell. It consists of cell growth matrix particles to which is attached. The maximum cross-sectional dimension of the substrate particles may be from about 20 microns to about 2000 microns, and in some embodiments from about 100 microns to about 1000 microns. The substrate particles may be substantially uniform in size with respect to each other, for example, having a maximum cross-sectional dimension within about 20% or 10% of each other, or may be different in size from each other ( For example, there is a relatively small particle and a large particle, and in some cases, a controlled overall mass by mixing two or more substantially uniform particle groups among different particle groups. Forming a group of particles). In an advantageous variant, the substrate particles are in sheet form, the thickness of the sheet may be from about 20 to about 2000 microns, more preferably from about 20 to about 500 microns, and / or the surface of the sheet (e.g. high The maximum cross-sectional axial length when considered in terms of width or width is in the range of about 25 to about 2500 microns, more preferably in the range of about 100 to about 1000 microns, greater than the thickness of the sheet. The thickness of the sheet, in certain embodiments, may be from about 20 to about 1000 microns, and / or the maximum cross-sectional axis length when considered in the plane of the sheet ranges from about 100 to about 1500 microns. It may be. In addition or alternatively, the substrate particles may be relatively round and small rather than long and fibrous when considered in terms of the sheet. The shape of the substrate particles may be regular to each other or irregular to each other. In certain embodiments, the particles may be sheet-like particles that are generally circular, oval and / or polygonal (eg, having 3 to 10 sides, such as a triangle, square or rectangle, pentagon, hexagon, etc.). . For example, the maximum cross-sectional dimension axis of the substrate particles, or a substantial proportion (eg, greater than about 25%) of the substrate particles in the composition when considered in terms of sheet, is perpendicular to the maximum cross-sectional dimension axis. No more than about twice the length of the cross-sectional dimension axis on the line centered on this maximum cross-sectional dimension axis, preferably at least about 50% of the substrate particles have this feature, more preferably at least about 70% Substrate particles have this feature. Such particulate cell growth matrix materials also constitute embodiments of the present invention used alone (eg, as a cell-free tissue graft material) or in combination with the cell compositions described herein.

上記小さくシート状の基質粒子は、より大きな基質材料シートから切出してもよい。ある実施の形態において、このより大きな基質材料シートは、本明細書に記載の、組織ソースから採取され脱細胞化された細胞外マトリクスシートである。上記特徴を有するシート状粒子は、パンチまたはダイといった機械工具を用いて、またはレーザを用いた切断によって、または他の適切な手段を用いて、より大きなECMシートから切出してもよい。所望の実施の形態において、使用される切断方法は、本明細書でより詳細に説明するように、天然生物活性ECM特徴または天然生物活性ECM分子が、処理されるより大きな出発ECMシート材料にある場合、この特徴または分子を排除しない。加えて、処理されているECMシート、および結果として得られるECMシート粒子は、シート材料の片側または両側において保持された天然上皮基底膜を有していてもよく、および/またはこのシートの片側または両側において生合成により堆積させた基底膜成分を有していてもよい。シ
ートの両側に天然上皮基底膜を与えるためには、各々が1つの基底膜側とその反対側を有する分離された脱細胞化ECM層を2層、積重ね、基底膜側が外側を向くようにして互いに融着または接着すればよい。次に、結果として得られる2層からなるシートを処理して上記シート状粒子を形成すればよい。天然でない基底膜成分が堆積した粒子を調製するためには、脱細胞化されたECMシートを、外皮、内皮、またはその他の細胞を両側において成長させることによって処理して、基底膜成分を堆積させてもよい。次に、細胞を、基底膜成分を残しながら除去してもよく、その後シートを処理することにより上記シート状粒子を調製することができる。
The small sheet-like substrate particles may be cut out from a larger substrate material sheet. In certain embodiments, the larger matrix material sheet is an extracellular matrix sheet taken from a tissue source and decellularized as described herein. Sheet-like particles having the above characteristics may be cut from larger ECM sheets using a mechanical tool such as a punch or die, or by cutting with a laser, or using other suitable means. In the desired embodiment, the cutting method used is that the natural bioactive ECM feature or natural bioactive ECM molecule is in the larger starting ECM sheet material being processed, as described in more detail herein. In some cases, this feature or molecule is not excluded. In addition, the ECM sheet being processed, and the resulting ECM sheet particles, may have a natural epithelial basement membrane retained on one or both sides of the sheet material and / or one side of the sheet or It may have a basement membrane component deposited by biosynthesis on both sides. In order to provide a natural epithelial basement membrane on both sides of the sheet, two separate decellularized ECM layers, each having one basement membrane side and the opposite side, are stacked, with the basement membrane side facing outward What is necessary is just to melt | fuse or adhere | attach each other. Next, the resulting sheet composed of two layers may be processed to form the sheet-like particles. To prepare particles with a non-natural basement membrane component deposited, the decellularized ECM sheet is treated by growing the outer skin, endothelium, or other cells on both sides to deposit the basement membrane component. May be. Next, the cells may be removed while leaving the basement membrane component, and then the sheet-like particles can be prepared by treating the sheet.

図11は、より大きなECMシートからレーザで切出した非常に小さい例示としてのECM「ドット」のデジタル画像を示す。この特定の例において利用されたECMシートは、米国インディアナ州ウエストラファイアエットのクックバイオテック社(Cook Biotech
Incorporated)から入手可能な、単層のブタ小腸粘膜下組織であった。このシートの面
における最大断面軸の長さは約505ミクロンであり、この最大断面軸に対して垂直でありこの軸を中心とする断面軸の長さは約413ミクロンであることがわかる。したがって、これら2つの長さ寸法は互いの約25%内であり、小さなシート粒子構造をもたらす。ECM粒子組成物の約50%を超える粒子の長さ寸法にこの程度の相関関係があることは、使用時において特に有益であり、とりわけ、約50%を上回る粒子の、シートの面における最大断面軸の範囲が、約100〜約1000ミクロンであるときに、有益である。
FIG. 11 shows a digital image of a very small exemplary ECM “dot” that was laser cut from a larger ECM sheet. The ECM sheet utilized in this particular example is Cook Biotech, West Lafayette, Indiana.
A monolayer of porcine small intestine submucosa available from Incorporated. It can be seen that the length of the maximum cross-sectional axis in the plane of the sheet is about 505 microns, and the length of the cross-sectional axis perpendicular to and centered on this maximum cross-sectional axis is about 413 microns. Thus, these two length dimensions are within about 25% of each other, resulting in a small sheet particle structure. This degree of correlation in the length dimension of particles greater than about 50% of the ECM particle composition is particularly beneficial in use, especially the maximum cross-section in the plane of the sheet for particles greater than about 50%. Useful when the axis range is from about 100 to about 1000 microns.

細胞が播種された移植片組成物を調製するためには、上記粒状成長基質を、たとえば上記システム250を用いて細胞調製物と結合させればよい。流動性移植片については、粒状成長基質を、水溶性培地といった液体培地の中で懸濁させればよい。投与前に、移植片組成物を、上記のもののうちいずれかのような細胞付着サイクルの間、インキュベートしてもよい。粒状細胞成長基質の大きさおよびその形状が比較的平坦で小さいことにより、好都合な懸濁および細胞付着特性が得られ、これは、細胞外マトリクスシート材料といった可撓性基質材料を用いてより向上させることもできる。患者に投与するために、流動性の細胞が播種された移植片をシリンジまたはその他の送達装置に入れ、移植片を移植の対象組織に送達してもよい。一例として、図11を参照して、シリンジ302内に入れられた流動性細胞移植片組成物301を含む医療装置300が示されている。細胞移植片組成物301は、ここでのおよび先の説明にあるように、マトリクス粒子304を含む複数の細胞化体303を含み、細胞305の群が各マトリクス粒子304に付着している。ある実施の形態において、細胞305は、マトリクス粒子304を覆うおおむねコンフルエントな層を形成する。細胞化体303は、任意で細胞のための養分を含有しヒトまたはその他の患者に対して生理的に適合する水溶性培地といった液体培地306において懸濁している。細胞移植片組成物301は、流動性であり、シリンジ302のバレル307内に収容される。プランジャ308は、バレル307に収容され、直線状に操作されることによって組成物301を、流動結合された針309を通して押出してその開口310の外に出す。このように、医療装置300を用いて組成物301を患者の組織の中に投与できる。ある好ましい実施の形態において、ターゲット組織は血管再生が必要であり、細胞移植片体303は、たとえばある実施の形態では本明細書に記載の内皮コロニー形成細胞を含む内皮細胞または血管内皮前駆細胞である、血管を形成可能な細胞305を含む。マトリクス粒子304は、ターゲット組織に注入されると、ターゲット領域における細胞305の保持を支援する。特に好ましい実施の形態において、粒子304は本明細書に記載の細胞外マトリクス粒子である。   In order to prepare a graft composition seeded with cells, the granular growth substrate may be combined with a cell preparation using, for example, the system 250. For flowable grafts, the granular growth matrix may be suspended in a liquid medium such as an aqueous medium. Prior to administration, the graft composition may be incubated for a cell attachment cycle such as any of those described above. The size and shape of the granular cell growth matrix is relatively flat and small, resulting in favorable suspension and cell attachment properties, which can be improved with flexible matrix materials such as extracellular matrix sheet materials It can also be made. For administration to a patient, a graft seeded with fluid cells may be placed in a syringe or other delivery device to deliver the graft to the target tissue for transplantation. As an example, with reference to FIG. 11, a medical device 300 is shown that includes a flowable cell graft composition 301 contained within a syringe 302. The cell graft composition 301 includes a plurality of cellized bodies 303 including matrix particles 304 as described herein and in the foregoing description, with a group of cells 305 attached to each matrix particle 304. In certain embodiments, the cells 305 form a generally confluent layer that covers the matrix particles 304. The cellized body 303 is suspended in a liquid medium 306, such as an aqueous medium that optionally contains nutrients for the cells and is physiologically compatible with humans or other patients. Cell graft composition 301 is fluid and is contained within barrel 307 of syringe 302. Plunger 308 is contained in barrel 307 and is operated linearly to push composition 301 out of its opening 310 through a flow-coupled needle 309. As such, the medical device 300 can be used to administer the composition 301 into the patient's tissue. In certain preferred embodiments, the target tissue is in need of revascularization, and the cell graft body 303 is, for example, an endothelial cell or vascular endothelial progenitor cell comprising endothelial colony forming cells as described herein in certain embodiments. It includes cells 305 capable of forming blood vessels. Matrix particles 304 assist in retention of cells 305 in the target area when injected into the target tissue. In particularly preferred embodiments, the particles 304 are extracellular matrix particles as described herein.

ゲルでコーティングされたマトリクス基質を有する細胞移植片
本発明の細胞移植片は、細胞外マトリクスゲルといったゲルで少なくとも一部がコーティングされた多孔性マトリクス細胞成長基質を有していてもよい。この場合の細胞は、ゲルの中、ゲルの表面上、または双方にある。このゲルを、細胞と混合する前、細胞と混合
した後、細胞との混合中、またはこれらのうちいくつかを組合せたタイミングで、多孔性マトリクス基質に与えてもよい。このゲルは、フィブロネクチン、ラミニン、コラーゲンI、またはその他の材料といった、細胞が基質に付着する性質を強化する物質を含んでいてもよい。ゲルまたはゲルの前駆材料は、細胞と混合されて与えられる場合、その粘度が低い(たとえばゲル化していない)状態で与えることによって、基質に与え易くしてもよく、所望されるのであれば細胞とともに基質の多孔性ネットワークの中に浸透してもよい。次に、ゲルまたはゲル化可能な前駆物質がゲル化するようにするまたはこれをゲル化させるまたはその粘度を高めることによって、ゲルおよびその中にある細胞が直ちに多孔性マトリクス基質に付着するよう促してもよい。ある実施の形態では、ゲルは、たとえばその全体を本明細書に引用により援用する、2007年4月12日に公開された米国特許出願公開US20070082060、2004年8月25日に出願された米国特許出願第10/569,218号に記載の細胞外マトリクスゲルからなる。したがって、ゲルは、本明細書に記載のようなECM組織を酸および/または酵素で分解させることによって調製したECM水解組成物を含み得る。この組成物は、pHを約6.8〜約8まで高めると、および/または材料の温度を約37℃まで高めるとゲル化することができる。このような組成物は、成長因子、グルコサミノグリカン、プロテオグリカン、および/または以下でECM材料に関して述べる他の材料といった、出発ECM材料の天然コラーゲンおよび天然(内因性)生物活性非コラーゲン成分を含み得る。
Cell graft with matrix matrix coated with gel The cell graft of the present invention may have a porous matrix cell growth matrix that is at least partially coated with a gel, such as an extracellular matrix gel. The cells in this case are in the gel, on the surface of the gel, or both. The gel may be applied to the porous matrix substrate before mixing with the cells, after mixing with the cells, during mixing with the cells, or some combination of these. The gel may include substances that enhance the property of cells to adhere to the substrate, such as fibronectin, laminin, collagen I, or other materials. The gel or gel precursor material, when given mixed with cells, may be easier to apply to the substrate by giving it in a low viscosity (eg, not gelled), and if desired, cells And may penetrate into the porous network of the substrate. The gel or gelable precursor is then allowed to gel, or it is gelled or its viscosity is increased, prompting the gel and the cells therein to immediately attach to the porous matrix substrate. May be. In one embodiment, the gel is a U.S. patent application published on Apr. 12, 2007, U.S. Patent Application Publication No. US2007082060, U.S. Patent Application on Aug. 25, 2004, which is incorporated herein by reference in its entirety. It consists of the extracellular matrix gel described in application No. 10 / 569,218. Thus, the gel can comprise an ECM hydrolyzate composition prepared by acid and / or enzymatic degradation of ECM tissue as described herein. The composition can gel when the pH is increased to about 6.8 to about 8 and / or the temperature of the material is increased to about 37 ° C. Such compositions include the natural collagen and natural (endogenous) bioactive non-collagen component of the starting ECM material, such as growth factors, glucosaminoglycans, proteoglycans, and / or other materials described below with respect to ECM materials. obtain.

上記システム200を用いて、ゲルでコーティングされたマトリクス基質を有するこれら細胞移植片を調製してもよい。たとえば、ゲルまたはゲル前駆物質を、適用装置221を用いて基質223に適用してもよい。細胞の前にゲル材料を適用するために、ゲルまたはゲル前駆物質を、プレコンディショニング培地ユニット226から供給し基質223に適用してもよい。基質に適用する前に細胞をゲルまたはゲル前駆物質と結合させるために、細胞およびゲル材料を、インラインで、適用装置221から放出する前に導管219および227から与えられたものを結合させることによって、混合すればよい。または、細胞材料を、適用装置221に与える前に、プレコンディショニング培地ユニット226のチャンバまたは別のチャンバ内で、ゲルまたはゲル前駆物質と結合させてもよい。必要に応じて、温度および/またはpH制御をシステム220によって行なうことにより、適用された材料の、基質223と接触した後の粘度を、容易に高めることができる。一例として、pHの調節のために、NaOHといった塩基性物質を一定量、基質223に適用する直前に、細胞/ゲル前駆物質組成物と結合させることにより、材料の完全なゲル化を十分に遅延させて基質223に適用しその後安定させてもよい。これに代えて、基質223を、塩基性または緩衝物質でプレコンディショニングすることにより、より酸性度の高い細胞/ゲル前駆物質材料の、基質223と接触したときのpHを、中和するかまたは高めてもよい。さらに、細胞/ゲル前駆物質材料の温度を、基質223に適用する前および/または適用した後に加熱要素によって上昇させてもよい。ゲルを形成するための上記およびその他の調節を、システム200によって自動化してもよい。   The system 200 may be used to prepare these cell grafts having a matrix substrate coated with a gel. For example, a gel or gel precursor may be applied to the substrate 223 using the application device 221. A gel or gel precursor may be supplied from the preconditioning media unit 226 and applied to the substrate 223 to apply the gel material before the cells. By combining cells and gel material in-line with those provided from conduits 219 and 227 prior to release from application device 221 to bind the cells to the gel or gel precursor prior to application to the substrate. , Mix. Alternatively, the cellular material may be combined with the gel or gel precursor in the chamber of the preconditioning media unit 226 or in another chamber prior to application to the application device 221. If necessary, temperature and / or pH control can be performed by the system 220 to easily increase the viscosity of the applied material after contact with the substrate 223. As an example, to adjust the pH, a sufficient amount of basic material, such as NaOH, is combined with the cell / gel precursor composition just prior to application to the substrate 223 to sufficiently delay the complete gelation of the material. May be applied to the substrate 223 and then stabilized. Alternatively, substrate 223 can be preconditioned with a basic or buffer material to neutralize or increase the pH of the more acidic cell / gel precursor material when contacted with substrate 223. May be. Further, the temperature of the cell / gel precursor material may be raised by a heating element before and / or after application to the substrate 223. These and other adjustments to form the gel may be automated by the system 200.

細胞移植片フィラメント
さらなる実施の形態において、本発明は、細長いフィラメントの形態の細胞成長基質を含み細胞群がこのフィラメントに沿って付着した、細胞移植片を提供する。これら実施の形態において、フィラメントの長さは、少なくとも約1mmでもよく、たとえばある実施の形態では約1mm〜約30mmまたは約5mm〜約30mmの範囲であってもよい。また、このフィラメントの最大断面寸法は、約20ミクロン〜約2mm、または約100ミクロン〜約1mmであってもよい。これら目的のためには本明細書に記載の細胞外マトリクス基質が好ましい。こういった細胞移植片を調製するためには、細長い基質を、所望の細胞を含有する細胞懸濁液の存在下で、少なくとも細胞が基質に付着するのに十分な期間、たとえば本明細書に記載のシステム200またはシステム250等の自動化されたシステムの中で、インキュベートしてもよい。図12を参照して、細胞化されたフィラメント
移植片が数個概略的に示されている。細胞化されたフィラメント移植片230は各々、細長い細胞成長基質321と、基質321に付着した細胞322群とを含む。細胞322は、ある実施の形態において、細胞成長基質321を覆うおおむねコンフルエントな層を形成してもよい。これを得るために、最初に与えられた十分な細胞を基質321に付着させて層を形成してもよく、または、基質フィラメント320に播種した後これをおおむねコンフルエントな層を形成するのに十分なだけ培養してもよい。使用時、細胞化されたフィラメント移植片320を個々に、たとえば、各細胞化フィラメント移植片320を長手方向に針の管腔の中に配置し、針を所望のターゲット組織に挿入し、移植片320を流体圧力を用いて針から押出すことによって、治療部位に導入してもよい。これにより、移植片320はターゲット組織の細長い領域を通して細胞322を分散させる。これはたとえばその領域の1つまたは複数の血管の発達が望ましい場合には有用であろう。これら目的のためには、上記ECFC細胞を含む、内皮細胞または血管内皮前駆細胞といった血管形成細胞を使用してもよい。代替の実施の形態において、複数の細長いフィラメント移植片320を含む流動性細胞移植片懸濁液を、シリンジの中に入れてターゲット組織に注入してもよい。このような懸濁液およびその送達のための医療製品は、相対的により小さく粒状の細胞移植片体303の代わりにまたはこれに加えて細長い移植片320を用いることを除いて、図11に示される製品300と同様である。
Cell Graft Filament In a further embodiment, the present invention provides a cell graft comprising a cell growth substrate in the form of an elongated filament, with a group of cells attached along the filament. In these embodiments, the filament length may be at least about 1 mm, for example, in some embodiments in the range of about 1 mm to about 30 mm or about 5 mm to about 30 mm. The maximum cross-sectional dimension of the filament may also be from about 20 microns to about 2 mm, or from about 100 microns to about 1 mm. For these purposes, the extracellular matrix substrates described herein are preferred. To prepare such cell grafts, the elongated substrate is placed in the presence of a cell suspension containing the desired cells for at least a sufficient period of time for the cells to adhere to the substrate, eg, as described herein. Incubation may be in an automated system, such as the described system 200 or system 250. Referring to FIG. 12, several cellized filament grafts are schematically shown. Each of the cellized filament grafts 230 includes an elongated cell growth substrate 321 and a group of cells 322 attached to the substrate 321. The cells 322 may form a generally confluent layer that covers the cell growth substrate 321 in certain embodiments. To obtain this, sufficient cells initially applied may adhere to the substrate 321 to form a layer, or after seeding on the substrate filament 320, this is generally sufficient to form a confluent layer. You may culture as much as possible. In use, the cellized filament grafts 320 are individually placed, for example, each celled filament graft 320 longitudinally into the needle lumen, the needle inserted into the desired target tissue, and the graft 320 may be introduced into the treatment site by pushing it out of the needle using fluid pressure. This causes the implant 320 to disperse the cells 322 through the elongated region of the target tissue. This may be useful, for example, when the development of one or more blood vessels in the area is desired. For these purposes, angiogenic cells such as endothelial cells or vascular endothelial progenitor cells including the ECFC cells may be used. In an alternative embodiment, a flowable cell graft suspension comprising a plurality of elongated filament grafts 320 may be placed in a syringe and injected into the target tissue. Such a suspension and a medical product for its delivery are shown in FIG. 11 except that an elongated graft 320 is used instead of or in addition to the relatively smaller granular cell graft body 303. This is the same as the product 300 to be manufactured.

次に図12Aを参照して、本発明のもう1つの細胞化フィラメント移植片320Aが示されている。移植片320Aは、細長いフィラメント基質321Aおよびこの基質に付着した細胞322A群を含めて上記移植片320と同じ特徴を有し得る。移植片320Aはさらに、患者の組織と係合する固定要素を含み、この固定要素は、例示の実施の形態では、軸部分324Aと、組織と係合する棘端部325Aとを有する、棘またはフック323Aとして示されている。この棘323Aまたはその他の固定要素は、この例示の実施の形態において、フィラメント基質321Aの端部にまたはその近くに装着される。この装着は、結び付けることによって、溶着によって、接着によって、一体的な形成によって、またはその他適切な手段によって行なってもよい。ある実施の形態におけるこの棘323Aといった固定要素は、組織におけるある方向の通過に対し、その反対方向の通過よりも強く抵抗する。これはたとえば方向性のある棘325Aによって実現してもよい。棘323Aまたはその他の固定要素は、永続性材料で、または生体吸収性材料で作ってもよい。一例として、持続性または生体吸収性材料は、金属またはポリマー材料で形成できる。適切な生体吸収性ポリマーは、グリコール酸のポリマー、乳酸のポリマー、またはグリコール酸と乳酸のコポリマーと、ポリカプロラクトン、およびその他公知の材料を含む。使用時に、棘323Aまたはその他の固定要素は、患者の筋肉またはその他の組織といった組織に移植片320Aが一旦移植されると、移植片320Aの移動に抵抗する。   Referring now to FIG. 12A, another cellized filament graft 320A of the present invention is shown. The graft 320A may have the same characteristics as the graft 320, including an elongated filament matrix 321A and a group of cells 322A attached to the matrix. The implant 320A further includes a fixation element that engages the patient's tissue, which in the illustrated embodiment has a shaft portion 324A and a barb end 325A that engages the tissue, Shown as hook 323A. The barbs 323A or other fixation elements are attached to or near the end of the filament substrate 321A in this exemplary embodiment. This attachment may be done by tying, by welding, by gluing, by integral formation, or by other suitable means. The anchoring element, such as the barbs 323A in one embodiment, resists passage in one direction in tissue more strongly than passage in the opposite direction. This may be achieved, for example, by directional barbs 325A. The barbs 323A or other anchoring element may be made of a permanent material or a bioabsorbable material. As an example, the persistent or bioabsorbable material can be formed of a metal or polymer material. Suitable bioabsorbable polymers include glycolic acid polymers, lactic acid polymers, or copolymers of glycolic acid and lactic acid, polycaprolactone, and other known materials. In use, the barbs 323A or other fixation elements resist movement of the implant 320A once the implant 320A has been implanted into tissue such as the patient's muscle or other tissue.

次に図12Bを参照して、ある使用モードでは、移植片320Aを針カニューレといった送達カニューレ326Aと組合せてもよい。ある形態では、移植片320Aのフィラメント基質321Aのすべてまたは一部がカニューレ326Aの管腔328Aに収容されていてもよい。同様に、棘要素323Aは、一部または全体がカニューレ326Aに収容されてもよく、または、棘323Aはたとえばその遠位に設けられてカニューレ326Aの完全に外にあってもよい。例示されている実施の形態では、軸324Aまたはその少なくとも一部がカニューレ326Aの遠位領域の管腔に収容され、棘端部325Aはカニューレ326Aの組織に通された遠位端327A(たとえば針の先端)を超えた場所に位置する。この状態で組合された装置を用いて、カニューレ326Aおよび棘325Aを、移植片320Aを受ける患者の組織に、患者の皮膚「S」に刺し下にある組織の所望の深さまで押出すことによって、挿入してもよい。その後、カニューレ326Aを後退させる力を加え、棘の先端325Aが患者の組織と係合しこの後退に抵抗している間に、カニューレ326Aを後退させることによって、移植片320Aをカニューレ326Aを後退させている間に管腔328Aから送達する。移植片320Aはその後そのまま患者に移植され、
細胞群322Aはある実施の形態では患者の治療において増殖してもよい。この発明のある変形では、細胞群322Aは、たとえば本明細書に記載の細胞を形成する内皮コロニーを含む内皮細胞および/または血管内皮前駆細胞を含む。治療の対象であり移植片320Aが移植される組織は、たとえば心筋層の虚血組織または重大な肢虚血を原因とする虚血組織である、血管発生を必要とする組織であってもよい。このような用途では、細胞群322Aを基質321Aに沿う細長い領域に移植すると、細長い移植領域に沿って1つまたは複数の血管を生成できる。しかしながら、他の種類の細胞群322Aおよびその他の疾患、欠陥、または病気をフィラメント移植片320Aを用いて治療できる。
Referring now to FIG. 12B, in some modes of use, the implant 320A may be combined with a delivery cannula 326A, such as a needle cannula. In one form, all or a portion of the filament matrix 321A of the implant 320A may be housed in the lumen 328A of the cannula 326A. Similarly, the barb element 323A may be partly or wholly housed in the cannula 326A, or the barb 323A may be provided, for example, distally and completely outside the cannula 326A. In the illustrated embodiment, the shaft 324A or at least a portion thereof is received in the lumen of the distal region of the cannula 326A, and the barb 325A is distal end 327A (eg, a needle) threaded through the tissue of the cannula 326A. It is located beyond the tip of Using the combined device in this state, by extruding cannula 326A and barbs 325A into the patient's tissue receiving graft 320A to the desired depth of tissue under the patient's skin "S". It may be inserted. Thereafter, a force is applied to retract cannula 326A and retract cannula 326A by retracting cannula 326A while barb tip 325A engages and resists the patient's tissue. While delivering from lumen 328A. Implant 320A is then implanted directly into the patient,
Cell population 322A may grow in treatment of a patient in certain embodiments. In certain variations of this invention, cell population 322A includes endothelial cells and / or vascular endothelial progenitor cells, including, for example, endothelial colonies that form the cells described herein. The tissue to be treated and transplanted with the graft 320A may be a tissue requiring angiogenesis, for example, ischemic tissue of the myocardium or ischemic tissue caused by severe limb ischemia. . In such applications, transplantation of a group of cells 322A into an elongated region along the substrate 321A can generate one or more blood vessels along the elongated implantation region. However, other types of cell populations 322A and other diseases, defects, or illnesses can be treated using the filament graft 320A.

積層された基質層を有する細胞移植片
本発明の細胞移植片は、積層構成の複数の細胞成長基質シートを含むものであってもよく、細胞群はこれら積層されたシートとシートの間にあり、場合によってはこの構造体の最外層も形成する。このような移植片を調製するためには、たとえば細胞懸濁液を含む液体膜をシートの少なくとも片側に与えることによって、第1の細胞成長基質層に細胞を播種すればよい。次に、第2の基質層を、第1の基質層の上記液体膜が設けられた側の上に積重ね、続いて別の細胞液体膜を第2の基質層の露出している側に与えればよい。要求があればこのプロセスを繰返すことによって積層された基質からなる構造体を形成してもよく、細胞はこの構造体の厚み全体を通して均等にまたは局所的に分散している。図13は、このような積層移植片構造体330の概略図を示す。構造体330は、望ましくは本明細書に記載の、採取され、純化された細胞外マトリクス組織シートである、積重ねられた複数の細胞成長基質層331を含む。これら積重ねられた層331は部分的にまたは完全に重なり合っていてもよい。各々が1群の細胞333からなる細胞層332は、シート331の間に設けられ、任意で、構造体330の最外面にも設けられる。移植前に、構造体330を、細胞がシート331に付着するのに少なくとも十分な時間インキュベートしてもよく、これは、一体化された移植片ユニットとしての構造体の安定性に寄与し得る。これに代わる例では、構造体330を、培養期間の間インキュベートすることにより、最初に播種された細胞群を増殖させる。また、構造体330の作成中に細胞333をシート331に与える前に、シート331を、血清または血清タンパク質といった血液成分および/または他の培養培地成分、たとえば養分、塩等で、プレコンディショニングしてもよい。
Cell Graft Having Laminated Substrate Layer The cell graft of the present invention may comprise a plurality of cell growth substrate sheets in a laminated configuration, with a group of cells between the laminated sheets. In some cases, the outermost layer of this structure is also formed. In order to prepare such a graft, cells may be seeded on the first cell growth substrate layer, for example, by applying a liquid film containing a cell suspension to at least one side of the sheet. Next, a second substrate layer is stacked on the side of the first substrate layer on which the liquid film is provided, and then another cell liquid film is applied to the exposed side of the second substrate layer. That's fine. If desired, the process may be repeated to form a structure composed of laminated substrates, with cells evenly or locally distributed throughout the thickness of the structure. FIG. 13 shows a schematic diagram of such a laminate graft structure 330. The structure 330 includes a plurality of stacked cell growth substrate layers 331, preferably a harvested and purified extracellular matrix tissue sheet as described herein. These stacked layers 331 may partially or completely overlap. Cell layers 332 each consisting of a group of cells 333 are provided between the sheets 331 and optionally also on the outermost surface of the structure 330. Prior to implantation, the structure 330 may be incubated for at least sufficient time for the cells to adhere to the sheet 331, which may contribute to the stability of the structure as an integrated graft unit. In an alternative example, the first seeded cell population is grown by incubating the structure 330 during the culture period. Also, prior to applying cells 333 to sheet 331 during construction of structure 330, sheet 331 may be preconditioned with blood components such as serum or serum proteins and / or other culture media components such as nutrients, salts, and the like. Also good.

構造体330のような積層細胞移植片構造体は、図9のシステム200のような自動化されたシステムの中で調製してもよい。そのためには、第1の基質シート331をチャンバ222の中に置き、適用装置221を用いて、処理された細胞懸濁液をシート331の上面に与えればよい。次に、第2の基質シート331を第1のシートの上に載せ、適用装置221を用いて、さらなる量の細胞懸濁液を第2のシート331に与えればよい。このプロセスは複数回、たとえば2回、3回、4回、または5回繰返してもよい。加えて、プレコンディショニング培地を、培地ユニット226から供給し、細胞懸濁液を与える前にそれぞれのシート331に与えてもよい。第1、第2、およびそれ以降のシートを、ユーザによる手作業でまたはシステム200が提供する自動供給機構を利用して、チャンバ222内で順次配置してもよい。   Laminated cell graft structures such as structure 330 may be prepared in an automated system such as system 200 of FIG. For this purpose, the first substrate sheet 331 may be placed in the chamber 222 and the treated cell suspension may be applied to the upper surface of the sheet 331 using the application device 221. Next, the second substrate sheet 331 may be placed on the first sheet, and an additional amount of cell suspension may be applied to the second sheet 331 using the application device 221. This process may be repeated multiple times, for example 2, 3, 4, or 5 times. In addition, preconditioning media may be supplied from the media unit 226 and applied to each sheet 331 prior to providing the cell suspension. The first, second, and subsequent sheets may be sequentially placed in the chamber 222, either manually by the user or using an automatic feeding mechanism provided by the system 200.

図17は、積層された成長基質シートを有する本発明の細胞移植片の別の実施の形態を示す。細胞移植片380は、望ましくは本明細書で同定された細胞外マトリクス層のうちいずれかである、第1の細胞成長基質シート381と、シート381の表面上に積層された細胞材料382とを含む。細胞材料382は、本明細書で同定された細胞のいずれかを、流動性細胞成長材料もしくは基質、たとえば本明細書に記載の粒状細胞成長基質、および/または本明細書に記載のゲル細胞成長基質材料とともに、含み得る。材料382をシート381の表面上に堆積させた後、第2の細胞成長基質シート383を材料382の上に積層することにより、積層されたまたは挟まれた細胞移植片を作る。   FIG. 17 shows another embodiment of a cell graft of the present invention having a laminated growth substrate sheet. The cell graft 380 comprises a first cell growth substrate sheet 381 and a cell material 382 laminated on the surface of the sheet 381, preferably any of the extracellular matrix layers identified herein. Including. Cell material 382 may be any of the cells identified herein, flowable cell growth material or substrate, eg, granular cell growth substrate as described herein, and / or gel cell growth as described herein. Can be included with the matrix material. After the material 382 is deposited on the surface of the sheet 381, a second cell growth substrate sheet 383 is laminated on the material 382 to create a laminated or sandwiched cell graft.

図18は、本発明の細胞移植片のさらに別の実施の形態を示す。移植片390は第1の細胞成長基質シート391を含み、このシートは、その内部に定められシート391の厚みの一部のみにおいて延びている複数のウェル392を有する。細胞材料393をウェル392の中に堆積させている。細胞材料393は、たとえば、単に細胞群であってもよく、または、以下でさらに説明するように、細胞に、粒状基質もしくはゲルが形成された基質もしくはその組合せ等の流動性細胞成長材料を、組合せたものであってもよい。第2の細胞成長基質シート394が、第1のシート391の上に積層されて、充填されたウェル392を覆い、任意で細胞材料391を少なくとも一時的にウェル392内に閉込める。細胞成長基質シート391および/または394ならびにいくつかの実施の形態は、本明細書に記載のECM層のいずれかである。   FIG. 18 shows yet another embodiment of the cell graft of the present invention. Graft 390 includes a first cell growth substrate sheet 391 having a plurality of wells 392 defined therein and extending only in a portion of the thickness of sheet 391. Cellular material 393 is deposited in the well 392. Cell material 393 may be, for example, simply a group of cells, or, as described further below, the cells may be supplied with a flowable cell growth material such as a particulate substrate or a gel-formed substrate or a combination thereof. It may be a combination. A second cell growth substrate sheet 394 is laminated over the first sheet 391 to cover the filled well 392 and optionally at least temporarily confine the cellular material 391 within the well 392. The cell growth substrate sheets 391 and / or 394 and some embodiments are any of the ECM layers described herein.

流れを導く層を有する細胞成長基質製品
本発明はまた、細胞成長基質材料が第2の材料で覆われまたは包まれている製品を提供する。第2の材料は、細胞成長基質材料よりも、水性細胞組成物といった流体に対する透過性が低い。この覆っているまたは包んでいる材料は、細胞成長基質材料の長さまたは厚みを通して細胞流体の流れを導き易くすることにより、この材料における細胞の分散を促進することができる。図14を参照して、本明細書に記載のいずれかの材料のような細胞成長基質材料341と、細胞基質材料341を囲む透過性または半透過性の封入材料342とを含む細胞成長基質製品340が示されている。この封入材料342は、第1の開口343と、第1の開口343から間隔をあけて設けられた第2の開口344とを定めてもよい。ある実施の形態において、開口343および344はそれぞれ、細胞成長基質材料341の互いに対向する側にある。さらに、代替の実施の形態では複数の開口343および/または344を設けてもよい。使用時には、製品340を液体細胞懸濁液のソースに接続し、圧力で懸濁液を開口343の中に送ることにより、細胞懸濁液材料を細胞成長基質341を通して流して、細胞を基質341に付着させるかまたは細胞が基質341の中に埋込まれるようにしてもよい。細胞懸濁液の流体は、最初にあった細胞のうち少なくともいくつかが失われた状態で、開口344を介して外に出てもよい。任意で、開口344から出た流体を、開口343を通して再循環させて、残っている少なくともいくつかの細胞を基質341に播種してもよい。細胞成長基質材料341は、本明細書に記載の、モノリシック、粒状、またはその他の細胞成長基質材料であってもよい。封入材料342は、患者に移植可能なものであってもよく、または、移植を意図しない材料であって細胞播種後の細胞成長基質341の移植前に除去してもよい。封入材料342は、たとえば、永続性または移植時に生体吸収性である天然または合成ポリマー材料であってもよい。本明細書のいずれかに開示されているもののような生体吸収性合成ポリマーを用いて材料342を封入すればよい。
Cell growth substrate product having a flow directing layer The present invention also provides a product in which the cell growth substrate material is covered or wrapped with a second material. The second material is less permeable to fluids such as aqueous cell compositions than the cell growth substrate material. The covering or wrapping material can facilitate cell distribution in the material by facilitating the flow of cell fluid through the length or thickness of the cell growth substrate material. Referring to FIG. 14, a cell growth substrate product comprising a cell growth substrate material 341, such as any of the materials described herein, and a permeable or semi-permeable encapsulant 342 surrounding the cell substrate material 341. 340 is shown. The encapsulating material 342 may define a first opening 343 and a second opening 344 that is spaced from the first opening 343. In certain embodiments, the openings 343 and 344 are each on opposite sides of the cell growth substrate material 341. Further, in alternative embodiments, multiple openings 343 and / or 344 may be provided. In use, the product 340 is connected to a source of liquid cell suspension, and the suspension is flowed into the opening 343 by pressure, thereby allowing the cell suspension material to flow through the cell growth substrate 341 and causing the cells to flow through the substrate 341. Or cells may be embedded in the substrate 341. The cell suspension fluid may exit through openings 344 with at least some of the original cells lost. Optionally, fluid exiting opening 344 may be recirculated through opening 343 to seed at least some remaining cells on substrate 341. Cell growth substrate material 341 may be monolithic, granular, or other cell growth substrate material as described herein. The encapsulating material 342 may be implantable to the patient, or may be removed prior to transplantation of the cell growth substrate 341 after cell seeding, which is not intended for transplantation. The encapsulating material 342 can be, for example, a natural or synthetic polymeric material that is permanent or bioabsorbable upon implantation. The material 342 may be encapsulated using a bioabsorbable synthetic polymer such as that disclosed elsewhere herein.

図15を参照して、本発明の別の細胞成長基質製品が示されている。この製品350は、本明細書に開示されている基質のいずれかのような細胞成長基質351と、材料351を収容する第1の封入材料352とを含む。細胞が懸濁しているまたは細胞がこれから懸濁する液体、たとえば水または別の水溶性培地に対する、封入材料352の透過性は、基質材料351よりも低く、たとえば水またはその他水溶性培地の中で懸濁されるまたはこれから懸濁される。封入材料352は、材料351が収容される、たとえばプラスチックまたはその他のポリマーのトレイであってもよい。このトレイまたはその他の封入材料352は、第1の開口353と、第1の開口353から間隔をあけて設けられた第2の開口354とを定めてもよい。第2の封入材料355が、トレイまたはその他の材料352によって定められた開口を覆い封止する。封入材料355は、たとえば、トレイまたはその他の封入材料352から引きはがすことができるポリマーフィルムであってもよい。これらの目的のために、フィルムまたはその他の材料355は、望ましくはその周辺部に、露出し把持可能な部分356を含んでいてもよく、この部分を掴んで材料355をトレイま
たはその他の材料352から引き剥がすのに用いることにより、トレイまたはその他の材料352によって定められる開口を開き、細胞成長基質351を取出すために露出させてもよい。このように、図14との関連で先に述べたような細胞播種作業中、材料355は、材料352に対する封止を保ちしたがって細胞成長基質351を閉込めることにより、流体が開口353から開口354に案内され細胞が材料351の体積を通して播種されることを支援する。この播種プロセスの後、封入材料355を材料352から剥がし、播種された基質351を取出して患者に移植すればよい。
Referring to FIG. 15, another cell growth substrate product of the present invention is shown. The product 350 includes a cell growth substrate 351, such as any of the substrates disclosed herein, and a first encapsulant 352 that contains the material 351. The permeability of the encapsulating material 352 to the liquid in which the cells are suspended or from which the cells are suspended, such as water or another aqueous medium, is lower than that of the substrate material 351, for example in water or other aqueous medium. Suspended or will be suspended. The encapsulating material 352 may be, for example, a plastic or other polymer tray in which the material 351 is accommodated. This tray or other encapsulating material 352 may define a first opening 353 and a second opening 354 spaced from the first opening 353. A second encapsulant material 355 covers and seals the opening defined by the tray or other material 352. The encapsulating material 355 may be, for example, a polymer film that can be peeled from a tray or other encapsulating material 352. For these purposes, the film or other material 355 may include an exposed and grippable portion 356, desirably at the periphery thereof, to grab the material 355 into the tray or other material 352. When used to peel from, an opening defined by a tray or other material 352 may be opened and exposed for removal of the cell growth substrate 351. Thus, during a cell seeding operation as described above in connection with FIG. 14, the material 355 retains a seal against the material 352 and thus confines the cell growth substrate 351, thereby allowing fluid to flow from the opening 353 to the opening 354. To help the cells seed through the volume of material 351. After this seeding process, the encapsulating material 355 may be peeled from the material 352 and the seeded substrate 351 may be removed and implanted into the patient.

次に図16を参照して、細胞成長基質製品360の別の実施の形態が示されている。製品360は多くの点について上記製品350と似ているため、「360」から始まる番号を付したこと以外は同様に番号が付された特徴を有する。製品360はさらに、少なくとも流体入口開口363に、好ましくはこの開口と流体出口開口364双方とに関連する、流体分散機能を含む。望ましくは、これらの機能が、製品360を通る流体の実質的に栓流を容易にする。この「栓」の断面寸法は実質的に基質361の断面形状である。これは、基質361を通した細胞の均一的な分散を助けるであろう。これらの目的のために、トレイまたはその他の封入材料362は、開口363から細胞成長基質361の周囲に向かいながら分岐している分岐壁367および368を定める。望ましくは、分岐壁367および368の内面の終端は、細胞成長基質361の実質的に外周にある2つのポイントにある。このように、開口363から入った流体が基質361の近位側に定められた空隙369を満たした後、開口363から入った流体の圧力は均一に分布し、基質361の断面寸法を通して実質的な栓流が生じる。次に、基質361を通って流れる流体は、出口開口364の方向に収束する壁371および372によって定められた空隙373に集められる。本発明では、製品360内の基質361を通した実質的な栓流を容易にするための上記およびその他の特徴が意図されている。   Referring now to FIG. 16, another embodiment of a cell growth substrate product 360 is shown. Since the product 360 is similar to the product 350 in many respects, the product 360 has the same numbered features except that it is numbered starting with “360”. Product 360 further includes a fluid distribution function, at least in fluid inlet opening 363, preferably associated with both this opening and fluid outlet opening 364. Desirably, these functions facilitate substantially plug flow of fluid through the product 360. The cross-sectional dimension of this “plug” is substantially the cross-sectional shape of the substrate 361. This will aid in uniform distribution of the cells through the substrate 361. For these purposes, the tray or other encapsulant 362 defines branch walls 367 and 368 that branch off from the opening 363 toward the periphery of the cell growth substrate 361. Desirably, the ends of the inner surfaces of the branch walls 367 and 368 are at two points substantially on the outer periphery of the cell growth substrate 361. Thus, after the fluid entering from the opening 363 fills the gap 369 defined on the proximal side of the substrate 361, the pressure of the fluid entering from the opening 363 is evenly distributed and substantially through the cross-sectional dimension of the substrate 361. Plug flow occurs. The fluid flowing through the substrate 361 is then collected in a void 373 defined by walls 371 and 372 that converge in the direction of the outlet opening 364. The present invention contemplates the above and other features for facilitating substantial plug flow through the substrate 361 in the product 360.

本発明の実施の形態で使用される細胞成長基質材料
上記のように、本発明で使用される細胞成長基質は、細胞外マトリクス(ECM)組織を含んでいてもよい。このECM組織は、ヒツジ、ウシ、またはブタといった温血脊椎動物から得てもよい。たとえば、適切なECM組織は、粘膜下組織、腎被膜、真皮コラーゲン、硬脳膜、心膜、太腿筋膜、漿膜、腹膜、または肝臓基底膜を含む基底膜層を含む。上記目的にとって適切な粘膜下組織材料は、たとえば、小腸粘膜下組織を含む腸粘膜下組織、胃粘膜下組織、膀胱粘膜下組織、および子宮粘膜下組織を含む。本発明に有用な粘膜下組織を(場合によってはその他関連する組織とともに)含むECM組織は、このような組織ソースを採取し、粘膜下組織を含むマトリクスを、平滑筋層、粘膜層、および/またはこの組織ソースの中にある他の層から、層状剥離させることによって、得てもよい。ブタ組織ソースは、粘膜下組織を含むECM組織を含むECM組織を採取するための好ましいソースである。
Cell Growth Matrix Material Used in Embodiments of the Invention As described above, the cell growth matrix used in the present invention may include extracellular matrix (ECM) tissue. The ECM tissue may be obtained from warm-blooded vertebrates such as sheep, cows, or pigs. For example, suitable ECM tissues include a basement membrane layer including submucosa, kidney capsule, dermal collagen, dura mater, pericardium, thigh fascia, serosa, peritoneum, or liver basement membrane. Suitable submucosa materials for the purposes include, for example, intestinal submucosa, including small intestine submucosa, stomach submucosa, bladder submucosa, and uterine submucosa. An ECM tissue containing submucosa useful in the present invention (and possibly with other related tissues) takes such a tissue source and converts the matrix containing submucosa into a smooth muscle layer, mucosal layer, and / or Alternatively, it may be obtained by delaminating from other layers in this tissue source. Porcine tissue source is a preferred source for harvesting ECM tissue including ECM tissue including submucosa.

ECM組織は、本発明で使用される場合、好ましくは、たとえばその全体を本明細書に引用により援用する、クック(Cook)他の米国特許第6,206,931号または2008年11月20日付米国特許出願公開第US2008/286268号、2008年7月23日出願の米国特許出願第12/178,321号に記載されているように、脱細胞化され高度に純化される。好ましいECM組織材料は、エンドトキシンレベルが約12エンドトキシン単位(EU)/g、より好ましくは約5EU/g、最も好ましくは約1EU/g未満である。さらに好ましくは、粘膜下組織またはその他のECM材料のバイオベーデンは、約1コロニー形成単位(CFU)/g未満、より好ましくは約0.5CFU/g未満であってもよい。真菌レベルは、望ましくは同様に低く、たとえば約1CFU/g未満、より好ましくは約0.5CFU/g未満である。核酸レベルは、好ましくは約5μg/mg未満、より好ましくは約2μg/mg未満であり、ウイルスレベルは、好ましくは約50プラーク形成単位(PFU)/g未満、より好ましくは約5PFU/g未満である。
上記およびさらなる粘膜下組織またはその他ECM組織の特性は米国特許第6,206,931号または米国特許出願公開第US2008286268号において教示されており、これらは本発明で使用されるECM組織の特徴であってもよい。
The ECM tissue, as used in the present invention, is preferably Cook et al. US Pat. No. 6,206,931 or dated November 20, 2008, which is hereby incorporated by reference in its entirety. Decellularized and highly purified as described in US Patent Application Publication No. US 2008/286268, US Patent Application No. 12 / 178,321, filed July 23, 2008. Preferred ECM tissue material has an endotoxin level of about 12 endotoxin units (EU) / g, more preferably about 5 EU / g, most preferably less than about 1 EU / g. More preferably, the biovaden of submucosa or other ECM material may be less than about 1 colony forming unit (CFU) / g, more preferably less than about 0.5 CFU / g. Fungal levels are desirably similarly low, for example, less than about 1 CFU / g, more preferably less than about 0.5 CFU / g. The nucleic acid level is preferably less than about 5 μg / mg, more preferably less than about 2 μg / mg, and the virus level is preferably less than about 50 plaque forming units (PFU) / g, more preferably less than about 5 PFU / g. is there.
The above and further submucosa or other ECM tissue properties are taught in US Pat. No. 6,206,931 or US Patent Application Publication No. US 20082268268, which are characteristics of the ECM tissue used in the present invention. May be.

ある実施の形態において、細胞成長基質としてまたは細胞成長基質の中で使用されるECM組織材料は、組織ソースから分離されてシート構造を有する膜状組織であろう。ECM組織の、分離されたときの層の厚みの範囲は、完全に水和した状態で約50〜約250ミクロン、より典型的には完全に水和した状態で約50〜約200ミクロンであってもよいが、分離された、他の厚みを有する層も、得られ使用されるであろう。これら層の厚みは、組織ソースとして使用される動物の種類および年齢によって異なり得る。同じく、これら層の厚みは、動物ソースから得る組織のソースによっても異なり得る。   In certain embodiments, the ECM tissue material used as or in the cell growth substrate will be a membranous tissue having a sheet structure separated from the tissue source. The range of thickness of the ECM tissue when separated is about 50 to about 250 microns when fully hydrated, more typically about 50 to about 200 microns when fully hydrated. However, separate layers with other thicknesses may be obtained and used. The thickness of these layers can vary depending on the type and age of the animal used as the tissue source. Similarly, the thickness of these layers may vary depending on the tissue source obtained from the animal source.

利用されるECM組織材料は、非ランダム配向のコラーゲンおよび/またはエラスチンといった構造繊維タンパク質を含むソース組織由来の構造マイクロアーキテクチャを保っていることが望ましい。このような非ランダムコラーゲンおよび/またはその他の構造タンパク質繊維は、ある実施の形態において、引張り強度に関して異方性であるECM組織を提供することができ、したがって、ある方向における引張り強度は他の少なくとも1つの方向における引張り強度と異なる。   The ECM tissue material utilized desirably maintains a structural microarchitecture derived from the source tissue that includes structural fiber proteins such as non-randomly oriented collagen and / or elastin. Such non-random collagen and / or other structural protein fibers can provide an ECM tissue that is anisotropic with respect to tensile strength in certain embodiments, and thus tensile strength in one direction is at least other. Different from tensile strength in one direction.

ECM組織材料は、ECM組織材料のソースに由来しかつ処理を通してECM組織材料の中で保持される1つ以上の生物活性剤を含み得る。たとえば、粘膜下組織またはリモデリング可能なECM組織材料は、1つ以上の天然成長因子を含み得る。天然成長因子の例としては、塩基性フィブロブラスト成長因子(FGF−2)、トランスフォーミング成長因子ベータ(TGF−β)、表皮成長因子(EGF)、軟骨由来成長因子(CDGF)、および/または血小板由来成長因子(PDGF)が挙げられるがこれらに限定されるわけではない。同様に、粘膜下組織またはその他ECM材料は、本発明で使用される場合、その他の天然生物活性剤を含み得る。この生物活性材の例としては、タンパク質、糖タンパク質、プロテオグリカン、およびグリコサミノグリカンが挙げられるがこれらに限定されるわけではない。たとえば、ECM材料は、ヘパリン、硫酸ヘパリン、ヒアルロン酸、フィブロネクチン、サイトカインなどを含み得る。このように、一般的に言えば、粘膜下組織またはその他ECM材料は、ソース組織由来の、細胞の形態、増殖、成長、タンパク質または遺伝子発現の変化といった細胞性応答を直接的または間接的に誘発する、1つ以上の生物活性成分を保持し得る。   The ECM tissue material can include one or more bioactive agents derived from the source of the ECM tissue material and retained in the ECM tissue material throughout processing. For example, the submucosa or remodelable ECM tissue material can include one or more natural growth factors. Examples of natural growth factors include basic fibroblast growth factor (FGF-2), transforming growth factor beta (TGF-β), epidermal growth factor (EGF), cartilage derived growth factor (CDGF), and / or platelets. Examples include, but are not limited to, derived growth factor (PDGF). Similarly, the submucosa or other ECM material may contain other natural bioactive agents when used in the present invention. Examples of this bioactive material include, but are not limited to, proteins, glycoproteins, proteoglycans, and glycosaminoglycans. For example, the ECM material can include heparin, heparin sulfate, hyaluronic acid, fibronectin, cytokines, and the like. Thus, generally speaking, submucosa or other ECM material directly or indirectly induces a cellular response derived from the source tissue, such as changes in cell morphology, proliferation, growth, protein or gene expression. One or more bioactive ingredients may be retained.

本発明で使用される粘膜下組織を含むまたはその他のECM材料は、任意の適切な臓器またはその他の組織ソース、通常は結合組織を含むソースから得ることができる。本発明で使用するために処理されるECM材料は、典型的には大量のコラーゲンを含み、最も一般的には乾燥重量で少なくとも約80重量%のコラーゲンで構成されるであろう。このような天然由来のECM材料は、大抵の場合、非ランダム配向、たとえば全体的に単軸または多軸であるが規則的に配向するファイバとして発生する、コラーゲンファイバを含む。ECM材料は、処理されて天然生物活性因子を保持する場合、固体としてコラーゲン繊維の上および/または中に散在するこれら因子を含むことができる。特に望ましい天然由来のECM材料であって本発明で使用されるものは、適切に染色して光学顕微鏡検査で容易に識別できるこのような散在した非コラーゲン性の固体を大量含むであろう。このような非コラーゲン性固体は、本発明のある実施の形態では、ECM材料の乾燥重量の相当な割合を構成することができ、たとえば本発明のさまざまな実施の形態では、少なくとも約1重量%、少なくとも約3重量%、および少なくとも約5重量%である。   The submucosa-containing or other ECM material used in the present invention can be obtained from any suitable organ or other tissue source, usually a source containing connective tissue. The ECM material processed for use in the present invention will typically contain a large amount of collagen and will most commonly be comprised of at least about 80% by weight collagen by dry weight. Such naturally-derived ECM materials often include collagen fibers that occur as non-randomly oriented fibers, for example, fibers that are generally uniaxial or multiaxial but regularly oriented. When the ECM material is treated to retain natural bioactive factors, these factors can be dispersed on and / or in the collagen fibers as a solid. Particularly desirable naturally-occurring ECM materials used in the present invention will contain large quantities of such interspersed non-collagenous solids that can be appropriately stained and easily identified by light microscopy. Such non-collagenous solids may constitute a substantial percentage of the dry weight of the ECM material in certain embodiments of the invention, such as at least about 1% by weight in various embodiments of the invention. , At least about 3 wt%, and at least about 5 wt%.

本発明で使用される粘膜下組織を含有するまたはその他のECM材料は、血管新生特性を示すこともあり、したがって、この材料で、移植された受容者に血管新生を誘発するの
に有効である。この点に関し、血管新生とは、身体が新たな血管を作り、より多くの血液の組織への供給を行なうプロセスである。よって、血管新生材料は、受容者の組織と接触すると、新たな血管の形成を促進または高める。生体材料の移植による血管新生のin vivo測定方法が最近開発された。たとえば、このような方法の1つは、皮下移植モデルを使
用して材料の血管新生特性を求める。C.ヒーシェン(C. Heeschen)他、Nature Medicine 7 (2001), No. 7, 833-839参照。このモデルは、蛍光ミクロ血管造影技術と組合され
て、生体材料への血管新生の定量的尺度および定性的尺度双方を提供することができる。C.ジョンソン(C. Johnson)他、Circulation Research 94 (2004), No. 2, 262-268。
The submucosa-containing or other ECM material used in the present invention may exhibit angiogenic properties and is therefore effective in inducing angiogenesis in the transplanted recipient with this material. . In this regard, angiogenesis is a process in which the body creates new blood vessels and supplies more blood to tissues. Thus, angiogenic materials promote or enhance the formation of new blood vessels when in contact with recipient tissue. A method for in vivo measurement of angiogenesis by transplantation of biomaterials has recently been developed. For example, one such method uses a subcutaneous implant model to determine the angiogenic properties of a material. C. See C. Heeschen et al., Nature Medicine 7 (2001), No. 7, 833-839. This model can be combined with fluorescent microangiography techniques to provide both quantitative and qualitative measures of angiogenesis into biomaterials. C. Johnson et al., Circulation Research 94 (2004), No. 2, 262-268.

さらに、このような天然生物活性成分の包含に加えてまたはこれに代えて、組換技術またはその他の方法で合成によって製造されたもの等の非天然生物活性成分(たとえばDNA等の遺伝物質)を、本発明で使用されるECM材料に組込んでもよい。こういった非天然生物活性成分は、ECM組織内で自然に発生するがおそらく異なる種のものに相当する、天然由来のまたは組換技術で製造されるタンパク質であってもよい。この非天然生物活性成分は、薬物であってもよい。材料に追加できる薬物の例には、たとえば、ヘパリン等の抗凝固剤、抗生物質、抗炎症剤、血栓促進物質としてたとえばトロンビン、フィブリノゲン等の血液凝固因子、および抗増殖剤としてパクリタキセル等のタキソール誘導体が、含まれる。このような非天然生物活性成分は、たとえば、2、3の例を挙げると表面処理(例として吹付け)および/または含浸(例として浸漬)といった、任意の適切な方法で、ECM材料の中におよび/または上に組込むことができる。また、これら物質は、ECM材料に、製造前段階として、処置の直前に(たとえばこの材料をセファゾリン等の適切な抗生物質を含む溶液の中に浸漬させることによって)、または、材料が患者の中に生着している間またはその後に、適用してもよい。   Furthermore, in addition to or in place of inclusion of such natural biologically active ingredients, non-natural biologically active ingredients (eg genetic material such as DNA) such as those produced synthetically by recombinant techniques or other methods May be incorporated into the ECM material used in the present invention. These non-natural biologically active ingredients may be naturally occurring or recombinantly produced proteins that occur naturally in ECM tissue but probably correspond to different species. This non-natural biologically active ingredient may be a drug. Examples of drugs that can be added to the materials include, for example, anticoagulants such as heparin, antibiotics, anti-inflammatory agents, blood coagulation factors such as thrombin and fibrinogen as thrombus promoters, and taxol derivatives such as paclitaxel as antiproliferative agents Is included. Such non-natural biologically active ingredients can be contained in the ECM material in any suitable manner, such as surface treatment (eg spraying) and / or impregnation (eg immersion) to name a few examples. Can be incorporated into and / or above. These substances may also be added to the ECM material as a pre-manufacturing step immediately prior to treatment (eg, by immersing the material in a solution containing a suitable antibiotic such as cefazolin) or if the material is in the patient. It may be applied during or after engraftment.

本明細書における本発明の移植片組成物は、異種移植片ECM材料(すなわち、ヒトでないドナーからヒトであるレシピエントに提供される組織材料といった異種間材料)、同種移植片ECM材料(すなわち、レシピエントと同種のドナーから提供される組織材料である種間材料)、および/または自家移植ECM材料(すなわち、ドナーとレシピエントが同じ個人)を組込んでもよい。さらに、ECM材料に組込まれる外因性生物活性物質は、ECM材料を採取した動物と同じ種から提供されるもの(たとえばECM材料に対して自家または同種)であってもよく、またはECM材料ソースと異なる種から提供されるもの(ECM材料に対して異種間)であってもよい。ある実施の形態では、ECM組織材料は、移植片を受ける患者にとって異種であり、追加される細胞またはその他外因性材料は、移植片を受ける患者と同種から提供されるもの(たとえば自家または同種)である。一例として、ヒトである患者を、本明細書に記載の、外因性ヒト細胞および/または血清タンパク質および/または他の材料で修正された異種間ECM材料(たとえばブタ、ウシ、またはヒツジ由来)で治療してもよい。これら外因性材料は天然由来および/または組換で製造されたものである。   The graft compositions of the present invention herein include xenograft ECM material (ie, xenograft material such as tissue material provided from a non-human donor to a human recipient), allograft ECM material (ie, Interspecies material, which is tissue material provided from the same donor as the recipient), and / or autograft ECM material (ie, the donor and recipient are the same individual). Further, the exogenous bioactive agent incorporated into the ECM material may be provided from the same species as the animal from which the ECM material was collected (eg, autologous or homologous to the ECM material) or with the ECM material source It may be provided from different species (different to ECM material). In certain embodiments, the ECM tissue material is heterogeneous to the patient receiving the graft, and the added cells or other exogenous material is provided from the same species as the patient receiving the graft (eg, autologous or allogeneic). It is. As an example, a patient who is a human is treated with exogenous human cells and / or serum proteins and / or other materials as described herein with cross-species ECM material (eg, from porcine, bovine, or sheep). You may be treated. These exogenous materials are naturally derived and / or manufactured recombinantly.

ECM材料は、本発明で使用されるとき、さらなる非天然架橋はなくてもまたは実質的になくてもよく、またはさらなる架橋を含んでいてもよい。このようなさらなる架橋は、光架橋技術によって、または、化学的架橋剤によって、または、脱水もしくはそれ以外の手段によって生じるタンパク質の架橋によって、得てもよい。しかしながら、ある架橋技術、ある架橋剤、および/またはある架橋の程度により、リモデリング可能な材料のリモデリング特性が損なわれることがあり、リモデリング特性を保つことが望まれる場合は、リモデリング可能なECM材料の何らかの架橋を、材料がそのリモデリング可能な特性の少なくとも一部を保持する程度にまたはそのようにするやり方で、行なってもよい。使用できる化学的架橋剤は、たとえば、グルタルアルデヒド等のアルデヒド類、カルボジイミド、たとえば1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩等のジイミド類、リボースまたはそれ以外の糖、アシルアジ化物、スルホ−N−ヒドロキシ
コハク酸アミド、またはポリエポキシド化合物を含み、これは、たとえばナガセケムテックス株式会社(日本、大阪)のデナコール(DENACOL)EX810の商標名で入手可能な
エチレングリコールジグリシジルエーテル等のポリグリシジルエーテル類、およびこれもナガセケムテックス株式会社から入手可能なデナコールEX313の商標名で入手可能なグリセロールポリグリセロールエーテルを含む。典型的には、ポリグリセロールエーテル類またはその他のポリエポキシド化合物は、使用される場合、1分子当たり2〜約10のエポキシド基を有するであろう。
The ECM material, as used in the present invention, may be free or substantially free of additional non-natural crosslinks, or may include additional crosslinks. Such further crosslinking may be obtained by photocrosslinking techniques, by chemical crosslinking agents, or by protein crosslinking that occurs by dehydration or other means. However, certain cross-linking techniques, certain cross-linking agents, and / or the degree of cross-linking may impair the remodeling properties of remodelable materials and can be remodeled if it is desired to retain the remodeling properties Any cross-linking of the ECM material may be performed to the extent that the material retains at least some of its remodelable properties or in such a manner. Chemical crosslinking agents that can be used include, for example, aldehydes such as glutaraldehyde, carbodiimides, diimides such as 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, ribose or other sugars, acyl azides , Sulfo-N-hydroxysuccinamide, or polyepoxide compounds, such as ethylene glycol diglycidyl ether available under the trade name DENACOL EX810 from Nagase ChemteX Corporation (Osaka, Japan). Polyglycidyl ethers, and also glycerol polyglycerol ethers available under the trade name Denacol EX313, also available from Nagase ChemteX Corporation. Typically, polyglycerol ethers or other polyepoxide compounds, if used, will have from 2 to about 10 epoxide groups per molecule.

さらに他の実施の形態では、ECMのまたはその他のコラーゲン性材料に対しこの材料を拡張させる処理を施したものから、本発明の基質を作ってもよい。いくつかの形態では、このように拡張させた材料は、ECM材料を、この材料が拡張するまで1つまたはそれ以上のアルカリ性物質等の変性剤と接触させることによって形成できる。例として、この接触は、ECM材料を、当初の体積の少なくとも120%(すなわち1.2倍)に、または、形態によっては当初の体積の少なくとも約2倍に拡張させるのに十分でありうる。その後、拡張させた材料を、任意で、たとえば中和および/または濯ぎ落しによってアルカリ性媒体から分離することができる。この収集された拡張させた材料は、任意の適切なやり方で基質の調製に使用することができる。例として、拡張させた材料に対し、所望の形状または構成の基質の形成において、生物活性成分の富化、乾燥、および/または成形などを行なうことができる。いくつかの実施の形態では、拡張させたECM材料を用いて形成された乾燥基質は、高い圧縮性および/または拡張性を有することができる。   In yet another embodiment, the substrate of the present invention may be made from an ECM or other collagenous material that has been treated to expand the material. In some forms, such expanded material can be formed by contacting the ECM material with one or more modifying agents such as alkaline substances until the material expands. By way of example, this contact may be sufficient to expand the ECM material to at least 120% (ie 1.2 times) of the original volume, or in some configurations to at least about twice the original volume. The expanded material can then optionally be separated from the alkaline medium, for example by neutralization and / or rinsing. This collected expanded material can be used to prepare the substrate in any suitable manner. By way of example, the expanded material can be enriched, dried, and / or shaped, etc., in the formation of a substrate of the desired shape or configuration. In some embodiments, a dry substrate formed using expanded ECM material can have high compressibility and / or expandability.

ECM材料をアルカリ性材料等の変性剤で処理することにより、この材料の物理的構造の変化を生じさせ、その結果、これを拡張させてもよい。このような変化は、この材料内のコラーゲンの変性を含み得る。ある実施の形態では、この材料を、最初の体積の少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、または少なくとも約6倍以上に拡張することが好ましい。拡張の程度が、たとえば、特に、アルカリ性培地の濃度またはpH、アルカリ性培地の材料に対する露出時間、および拡張させる材料の処理温度が含まれる、いくつかの要因に関連することは、当業者には明らかであろう。本明細書の開示に基づき、これら要因を通常の実験を通して変化させることにより、所望の拡張レベルを有する材料を得ることができる。   Treatment of the ECM material with a denaturing agent such as an alkaline material may cause a change in the physical structure of the material and consequently expand it. Such changes can include denaturation of collagen within the material. In certain embodiments, the material is preferably expanded to at least about 3 times, at least about 4 times, at least about 5 times, or at least about 6 times or more of the initial volume. It will be apparent to those skilled in the art that the extent of expansion is related to several factors including, for example, the concentration or pH of the alkaline medium, the exposure time of the alkaline medium to the material, and the processing temperature of the material to be expanded. Will. Based on the disclosure herein, these factors can be varied through routine experimentation to obtain a material with the desired level of expansion.

コラーゲン原繊維は、トロポコラーゲンが4分の1ずつジグザグに配置されたアレイからなる。トロポコラーゲン分子自体は、共有結合分子内結合および水素結合によって結合されて三重螺旋を形成する3つのポリペプチド鎖から形成される。加えて、共有結合分子内結合は、コラーゲン原繊維内の異なるトロポコラーゲン分子間に形成される。しばしば、複数のコラーゲン原繊維が互いに組合さってコラーゲン繊維を形成することがある。この材料にアルカリ性物質を本明細書に記載のように追加することにより、分子内および分子間結合が大きく破壊されないようにし、それでもなお材料を、この材料の処理後の厚みが増すように、たとえば自然発生する厚みの少なくとも2倍となるように変性させることもできると考えられている。基質として使用するために処理されて拡張した材料を作るECM材料は、本明細書に開示されたもののうちいずれかまたは他の適切なECM材料を含み得る。典型的なこのようなECM材料は、自然発生した分子間架橋および自然発生した分子内架橋を有するコラーゲン原繊維のネットワークを含むであろう。本明細書に記載のように拡張する処理を行なうと、自然発生した分子内架橋および自然発生した分子間架橋を、処理されたコラーゲン性マトリクス材料の中で十分に保持することにより、コラーゲン性マトリクス材料を、そのままのコラーゲン性シート材料として維持することができる。しかしながら、コラーゲン性シート材料内のコラーゲン原繊維は変性する可能性があり、コラーゲン性シート材料のアルカリ処理された厚みは、出発材料の厚みよりも大きく、たとえば当初の厚みの少なくとも120%、または当初の厚みの少なくとも2倍になり得る。次に、拡張させたECM材料を処理して、たとえば細かく砕くこと、鋳造、および処
理された材料の乾燥により、発泡体またはスポンジ基質を提供してもよい。拡張させたECM材料およびその調製に関するさらなる情報は、本明細書にその全体を引用により援用する、2009年12月31日公開の米国特許出願公開第US20090326577号、2009年6月22日出願の米国特許出願第12/489,199号に記載されている。
Collagen fibrils consist of an array in which tropocollagen is arranged in a zigzag manner by a quarter. The tropocollagen molecule itself is formed from three polypeptide chains that are joined by covalent intramolecular bonds and hydrogen bonds to form a triple helix. In addition, covalent intramolecular bonds are formed between different tropocollagen molecules within the collagen fibrils. Often, multiple collagen fibrils can combine with each other to form collagen fibers. By adding an alkaline substance to the material as described herein, the intramolecular and intermolecular bonds are not significantly broken, and the material is nevertheless increased in thickness after treatment of the material, for example It is also considered that it can be modified to be at least twice the naturally occurring thickness. The ECM material that is processed to make the expanded material for use as a substrate may include any of those disclosed herein or other suitable ECM materials. A typical such ECM material would include a network of collagen fibrils with naturally occurring intermolecular crosslinks and naturally occurring intramolecular crosslinks. When subjected to an expansion process as described herein, the collagenous matrix is retained by sufficiently retaining the naturally occurring intramolecular crosslinks and the naturally occurring intermolecular crosslinks in the treated collagenous matrix material. The material can be maintained as an intact collagenous sheet material. However, the collagen fibrils in the collagenous sheet material may be denatured and the alkalinized thickness of the collagenous sheet material is greater than the thickness of the starting material, for example at least 120% of the original thickness, or initially Can be at least twice the thickness. The expanded ECM material may then be processed to provide a foam or sponge substrate, for example, by crushing, casting, and drying the processed material. Additional information regarding the expanded ECM material and its preparation can be found in US Patent Application Publication No. US20090326577, filed Jun. 22, 2009, published December 31, 2009, which is hereby incorporated by reference in its entirety. It is described in patent application No. 12 / 489,199.

ECM材料に加えてまたはその代わりとして、本発明で使用される細胞成長基質は、他の適切な材料からなるものであってもよい。例示としての材料は、たとえば合成によって製造された、天然または合成ポリマーからなる基質を含む。例示としての合成ポリマーは、酢酸セルロース、硝酸セルロース、シリコーン、ポリエチレンテレフタラート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリオルトエステル、ポリ無水物、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、高分子量ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、またはその混合物もしくは共重合体等の非吸収性合成生体適合性ポリマー、または、ポリ乳酸、ポリグリコール酸もしくはその共重合体、ポリ無水物、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシブチレートバレレート、ポリヒドロキシアルカノエート等の吸収性合成ポリマー材料、または、別の成分解析ポリマーまたはその混合物を含み得る。上記またはその他の材料からなる好ましい細胞成長基質は、細胞の侵入およびマトリクスへの内殖を可能にするように構成された多孔性マトリクス材料であろう。   In addition to or as an alternative to the ECM material, the cell growth substrate used in the present invention may consist of other suitable materials. Exemplary materials include substrates made of natural or synthetic polymers, eg, produced synthetically. Exemplary synthetic polymers include cellulose acetate, cellulose nitrate, silicone, polyethylene terephthalate, polyurethane, polyamide, polyester, polyorthoester, polyanhydride, polyethersulfone, polycarbonate, polypropylene, high molecular weight polyethylene, polytetrafluoroethylene, Or a non-absorbable synthetic biocompatible polymer such as a mixture or copolymer thereof, or polylactic acid, polyglycolic acid or copolymer thereof, polyanhydride, polycaprolactone, polyhydroxybutyrate valerate, polyhydroxyalkanoate Or other component analysis polymers or mixtures thereof. A preferred cell growth substrate composed of the above or other materials would be a porous matrix material configured to allow cell invasion and ingrowth into the matrix.

本発明の実施の形態で使用される細胞
広範囲にわたる細胞の種類のうちいずれか1つまたはいずれかの組合せを、本発明の細胞移植片に関する組成物および方法で使用してもよい。たとえば、細胞は、皮膚細胞、骨格筋細胞、心筋細胞、肺細胞、腸間膜細胞、または脂肪細胞であってもよい。脂肪細胞は、大網脂肪、腹膜前脂肪、腎周囲脂肪、心筋脂肪、皮下脂肪、胸部脂肪、または精巣上体脂肪に由来するものであってもよい。ある実施の形態において、細胞は、間質細胞、幹細胞、またはその組合せを含む。本明細書で使用される「幹細胞」という用語は、広い意味で使用され、従来の幹細胞、脂肪由来幹細胞、前駆細胞、前前駆細胞(preprogenitor cell)、貯蔵細胞等を含む。代表的な幹細胞は、胚性幹細胞、成体幹細胞、多能性幹細胞、神経幹細胞、肝臓幹細胞、筋肉幹細胞、筋肉前駆体幹細胞、血管内皮前駆細胞、骨髄幹細胞、軟骨形成幹細胞、リンパ球系幹細胞、間葉系幹細胞、造血幹細胞、中央神経系幹細胞、末梢神経系幹細胞等を含む。使用できるさらなる細胞の例には肝細胞、上皮細胞、クッパー細胞、繊維芽細胞、ニューロン、心筋細胞、筋細胞、軟骨細胞、膵腺房細胞、ランゲルハンス島、骨細胞、筋芽細胞、随伴細胞、内皮細胞、脂肪細胞、前脂肪細胞、胆管上皮細胞、およびこれらの細胞種のいずれかの前駆細胞が、含まれる。
Any one or a combination of a wide variety of cell types used in embodiments of the present invention may be used in the compositions and methods relating to the cell grafts of the present invention. For example, the cells may be skin cells, skeletal muscle cells, cardiomyocytes, lung cells, mesenteric cells, or adipocytes. Adipocytes may be derived from omental fat, preperitoneal fat, perirenal fat, myocardial fat, subcutaneous fat, breast fat, or epididymal fat. In certain embodiments, the cells include stromal cells, stem cells, or combinations thereof. As used herein, the term “stem cell” is used in a broad sense and includes conventional stem cells, adipose-derived stem cells, progenitor cells, preprogenitor cells, storage cells, and the like. Representative stem cells are embryonic stem cells, adult stem cells, pluripotent stem cells, neural stem cells, liver stem cells, muscle stem cells, muscle precursor stem cells, vascular endothelial precursor cells, bone marrow stem cells, chondrogenic stem cells, lymphoid stem cells, intercellular It includes leaf stem cells, hematopoietic stem cells, central nervous system stem cells, peripheral nervous system stem cells and the like. Examples of additional cells that can be used include hepatocytes, epithelial cells, Kupffer cells, fibroblasts, neurons, cardiomyocytes, myocytes, chondrocytes, pancreatic acinar cells, islets of Langerhans, bone cells, myoblasts, associated cells, Endothelial cells, adipocytes, preadipocytes, bile duct epithelial cells, and progenitor cells of any of these cell types are included.

いくつかの実施の形態において、細胞移植片に組込まれる細胞は、血管内皮前駆細胞(EPC)であるまたはこれを含む。本発明で使用するのに好ましいEPCは、内皮コロニー形成細胞(ECFC)、特に増殖ポテンシャルが高いECFCである。こういった細胞として好ましいものは、たとえばその全体を本明細書に引用により援用する、2005年12月1日公開の米国特許出願公開第20050266556号、2005年2月9日出願の米国特許出願第11/055,182号、および2008年1月1日公開の米国特許出願公開第20080025956号、2007年8月13日出願の米国特許出願第11/837,999号に記載されている。このようなECFC細胞は、クローン群であってもよく、および/またはヒトもしくはその他の動物の臍帯血液から得たものであってもよい。それに加えてまたはその代わりに、内皮コロニー形成細胞には以下の特徴がある。(a)細胞表面抗原CD31、CD105、CD146、およびCD144を発現し、および/または(b)CD45およびCD14を発言せず、および/または(c)摂取アセチル化LDL、および/または(d)単細胞から培養されたとき少なくとも2000の細胞の少なくとも二次コロニーに置き換わる、および/または(e)高レベルのテロメラーゼを発現、その少なくとも34%はHeLa細胞によって発現される、および/または核の
細胞質に対する比率が0.8よりも高い、および/または(g)細胞の直径が約22ミクロン未満である。これらの特徴(a)〜(g)のうちいくつかの任意の組合せ、またはすべては、本発明で使用されるECFCを特徴付けるであろう。
In some embodiments, the cells that are incorporated into the cell graft are or include vascular endothelial progenitor cells (EPC). Preferred EPCs for use in the present invention are endothelial colony forming cells (ECFCs), particularly ECFCs with high proliferation potential. Preferred as such cells are, for example, U.S. Patent Application Publication No. 20050265556, published on Dec. 1, 2005, U.S. Patent Application, filed Feb. 9, 2005, which is hereby incorporated by reference in its entirety. No. 11 / 055,182, and U.S. Patent Application Publication No. 20080025956 published on Jan. 1, 2008, and U.S. Patent Application No. 11 / 837,999 filed on Aug. 13, 2007. Such ECFC cells may be clonal populations and / or obtained from umbilical cord blood of humans or other animals. In addition or alternatively, endothelial colony forming cells have the following characteristics. (A) express cell surface antigens CD31, CD105, CD146, and CD144 and / or (b) do not speak CD45 and CD14 and / or (c) ingested acetylated LDL, and / or (d) single cells Replaces at least secondary colonies of at least 2000 cells when cultured from and / or (e) expresses high levels of telomerase, at least 34% is expressed by HeLa cells, and / or nuclear to cytoplasmic ratio Is greater than 0.8 and / or (g) the cell diameter is less than about 22 microns. Any arbitrary combination or all of these features (a)-(g) will characterize the ECFC used in the present invention.

他の実施の形態において、細胞移植片に組込まれる細胞は、筋肉由来の筋芽細胞および/または筋肉由来の幹細胞を含む筋肉由来細胞である、またはこれを含む。適切なこのような幹細胞およびこれらを得るための方法は、たとえば各々の全体を本明細書に引用により援用する米国特許第6,866,842号および米国特許第7,155,417号に記載されている。筋肉由来細胞は、M−カドヘリン、MyoD、ミオゲニン、CD34、および/またはBcl−2を発現することができ、CD45またはc−Kit細胞マーカーの発現はないことがある。   In other embodiments, the cells that are incorporated into the cell graft are or include muscle-derived cells including muscle-derived myoblasts and / or muscle-derived stem cells. Suitable such stem cells and methods for obtaining them are described, for example, in US Pat. No. 6,866,842 and US Pat. No. 7,155,417, each of which is incorporated herein by reference in its entirety. ing. Muscle-derived cells can express M-cadherin, MyoD, myogenin, CD34, and / or Bcl-2, and may not express CD45 or c-Kit cell markers.

さらに他の実施形態において、細胞移植片に組込まれる細胞は、脂肪組織由来の幹細胞である、またはこれを含む。適切なこのような細胞およびこれらを得るための方法は、たとえば各々の全体を本明細書に引用により援用する、米国特許第6,777,231号および米国特許第7,595,043号に記載されている。細胞群は、脂肪由来の幹および再生細胞を含んでいてもよく、これらの細胞は、間質血管細胞群と呼ばれることもあり、成体由来の細胞であってもよい、幹細胞、血管内皮前駆細胞、白血球、内皮細胞、および血管平滑筋細胞を含む混合群であってもよい。ある形態において、本発明の細胞移植片は、骨細胞、軟骨細胞、神経細胞、または筋肉細胞のうち2つ以上に分化し得る脂肪由来細胞で調製されてもよくこれらを含んでいてもよい。   In yet other embodiments, the cells that are incorporated into the cell graft are or include stem cells derived from adipose tissue. Suitable such cells and methods for obtaining them are described, for example, in US Pat. No. 6,777,231 and US Pat. No. 7,595,043, each of which is hereby incorporated by reference in its entirety. Has been. The cell group may include stems derived from fat and regenerative cells, and these cells may be referred to as stromal vascular cell groups, and may be adult-derived cells, stem cells, vascular endothelial progenitor cells , A mixed group containing leukocytes, endothelial cells, and vascular smooth muscle cells. In one form, the cell graft of the present invention may be prepared with or may contain fat-derived cells that can differentiate into two or more of bone cells, chondrocytes, nerve cells, or muscle cells.

細胞移植片を用いた医療
本発明の、本発明に従い調製された細胞移植片は、損傷を受けた、疾患のある、または不十分な組織を治療するために、広範囲にわたる臨床応用で使用でき、かつ、ヒトまたは非ヒト動物に対して使用できる。治療するこのような組織は、たとえば、筋肉組織、神経組織、脳組織、血液、心筋組織、軟骨組織、肺、肝臓または腎臓組織といった臓器組織、骨組織、動脈または静脈血管組織、皮膚組織などであってもよい。
Medical treatment using cell grafts Cell grafts prepared according to the invention of the present invention can be used in a wide range of clinical applications to treat damaged, diseased or insufficient tissue, And it can be used for human or non-human animals. Such tissues to be treated are, for example, muscle tissue, nerve tissue, brain tissue, blood, myocardial tissue, cartilage tissue, organ tissue such as lung, liver or kidney tissue, bone tissue, arterial or venous vascular tissue, skin tissue, etc. There may be.

ある実施の形態では、細胞移植片を用いて、患者の血管形成を強化することにより、たとえば組織内の局所貧血を緩和することができる。たとえば内皮コロニー形成細胞またはその他の血管内皮前駆細胞を含む移植片である、血管形成細胞移植片を、局所貧血部位に直接投与することにより、疾患のある領域における新たな血管の形成を促し、血流またはその他の結果を改善することができる。治療する局所貧血組織は、たとえば梗塞後の局所貧血心筋組織、または、深刻な四肢の局所貧血で生じるもののような脚部またはその他の四肢の局所貧血組織かもしれない。局所貧血組織に投与される細胞移植片は、流動性移植片材料であってもよく、特に本明細書に記載の注入可能な移植片材料であってもよい。   In certain embodiments, cell grafts can be used to relieve local anemia in, for example, tissue, by enhancing patient angiogenesis. For example, an angiogenic cell graft, which is a graft containing endothelial colony forming cells or other vascular endothelial progenitor cells, can be administered directly to a local anemia site to promote the formation of new blood vessels in the diseased area. Flow or other results can be improved. The local anemia tissue to be treated may be, for example, a local anemia myocardial tissue after infarction, or a local anemia tissue of the leg or other extremities such as that caused by severe extremity local anemia. The cell graft administered to the local anemia tissue may be a flowable graft material, and in particular an injectable graft material as described herein.

細胞移植片は、皮膚潰瘍、例として糖尿病性潰瘍および火傷等の、皮膚の厚みの一部または全体にわたる傷の治療にも使用できる。一例として、内皮コロニー形成細胞またはその他の血管内皮前駆細胞を含む移植片をこのような傷に投与することにより、傷の治療を改善することができる。   Cell grafts can also be used to treat wounds that cover part or all of the skin thickness, such as skin ulcers, eg, diabetic ulcers and burns. As an example, the treatment of a wound can be improved by administering to the wound a graft comprising endothelial colony forming cells or other vascular endothelial progenitor cells.

他の応用例では、細胞移植片を用いて、たとえば骨格筋組織、平滑筋組織、心筋組織または他の組織の治療においてターゲット部位に筋肉組織を生成するのに使用できる。一例として、筋肉由来の筋芽細胞を含む本発明の細胞移植片を、たとえば注射によって、膀胱括約筋といった括約筋の筋肉組織に送達することにより失禁の治療を行なうことができる。   In other applications, cell grafts can be used to generate muscle tissue at a target site, for example in the treatment of skeletal muscle tissue, smooth muscle tissue, myocardial tissue or other tissue. As an example, incontinence can be treated by delivering a cell graft of the invention comprising muscle-derived myoblasts, for example by injection, to the muscle tissue of the sphincter, such as the bladder sphincter.

本明細書に記載の細胞含有移植片材料の実施の形態、および本明細書に記載の方法の実
施の形態はすべて、本明細書に記載の細胞播種装置およびシステムを用いて調製し行なうことができることが理解されるであろう。たとえば、この装置およびシステムは概して、基質材料を細胞播種装置に投入するステップと、細胞組成物を細胞播種装置に投入するステップと、基質材料と細胞とを少なくとも部分的に場合によっては完全に細胞播種装置の動作によって組合せるステップとを含む。プレコンディショニング培地、ゲルまたはゲル化可能な材料等、本明細書に記載の他の組成物を使用する場合は、これらを、一般的に説明されているように、細胞播種装置の機能によって、他の材料との作用および組合せのために、細胞播種装置の適切なチャンバまたは通路に投入すればよい。本明細書に記載の特徴および実施の形態の上記組合せが本発明のさらなる局面を構成することを、当業者は容易に理解するであろう。よって、細胞が播種された移植材料を、細胞播種装置から得て、たとえば本明細書に示した医療適用のために、任意でヒトの患者を含む患者に投与することができる。
All embodiments of the cell-containing graft material described herein, and the method embodiments described herein, can be prepared and performed using the cell seeding devices and systems described herein. It will be understood that it can be done. For example, the device and system generally includes loading a substrate material into a cell seeding device, loading a cell composition into the cell seeding device, and at least partially in some cases completely completely the cell material. Combining with the operation of the seeding device. When using other compositions described herein, such as preconditioning media, gels or gellable materials, these may vary depending on the function of the cell seeding device, as generally described. For the action and combination of these materials, it may be introduced into the appropriate chamber or passage of the cell seeding device. One skilled in the art will readily appreciate that the above combinations of features and embodiments described herein constitute a further aspect of the present invention. Thus, the transplanted material seeded with cells can be obtained from a cell seeding device and optionally administered to a patient, including a human patient, for example for the medical applications described herein.

本発明の記載の文脈において(特に以下の請求項の文脈において)使用される「1つの(“a”と“an”)」および「この(“the”)」ならびに類似する指示語は、本明細書で
特に明記しない限りまたは明らかに文脈と矛盾しない限り、単一のものおよび複数のもの双方を含むと解釈されねばならない。本明細書における値の範囲の記載は、本明細書で特に明記しない限り、その範囲に含まれる個々の値を個別に示すための簡略方法を意図しているに過ぎず、個々の値は、本明細書において個別に記載された場合と同じように明細書に含まれる。本明細書に記載のすべての方法は、本明細書で特に明記しない限りまたは明らかに文脈と矛盾しない限り、任意の適切な順序で実行できる。本明細書で使用されるすべての例または例示を示す表現(たとえば「等(“such as”)」)は、本発明をより明らかにすることを意図しているに過ぎず、特に請求項に記載しない限り本発明の範囲を限定しない。本明細書の表現は請求項に記載されていない要素が本発明の実施に不可欠であることを示すものではないと理解されねばならない。
As used in the context of the description of the present invention (especially in the context of the following claims), “one (“ a ”and“ an ”)” and “this (“ the ”)” and similar directives are Unless otherwise specified in the specification or clearly inconsistent with the context, it should be construed to include both single and plural. Unless otherwise stated herein, the description of a range of values is intended only as a simplified method for individually indicating the individual values within that range, It is included in the specification as if it were individually described herein. All methods described herein can be performed in any suitable order unless otherwise indicated herein or otherwise clearly contradicted by context. The wording of all examples or illustrations used herein (eg, “such as”) is intended only to make the present invention more clear, and particularly in the claims. Unless stated, the scope of the invention is not limited. No language in the specification should be construed as indicating any non-claimed element as essential to the practice of the invention.

本発明について図面および上述の記載において詳細に示し説明してきたが、これは例示であって制限的な性質のものではないとみなされるべきものであり、好ましい実施の形態のみが示され説明されていることおよび本発明の精神に含まれるすべての変更および変形の保護が望まれていることが理解される。加えて、本明細書で挙げられたすべての引用は、当業者のレベルを示すものであって、その全体が本明細書に引用により援用される。   While the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and foregoing description, the same is to be considered as illustrative and not restrictive and only the preferred embodiments have been shown and described. And that all changes and modifications within the spirit of the invention are desired to be protected. In addition, all citations cited herein are indicative of the level of ordinary skill in the art and are hereby incorporated by reference in their entirety.

Claims (87)

細胞の成長をサポートするための細胞成長基質を含む、細胞成長基質であって、
前記細胞成長基質は少なくとも1つの細長い筒状通路を含み、
前記細長い筒状通路は、前記細胞成長基質本体の表面にある第1の管腔開口から前記細胞成長基質の内部領域内に延びる管腔を定める通路壁を有し、
前記管腔は、細胞含有液体培地の流れを受けて細胞を前記細胞成長基質の内部領域内に分散させるように構成される、細胞成長基質。
A cell growth substrate comprising a cell growth substrate to support cell growth,
The cell growth substrate includes at least one elongated cylindrical passage;
The elongated tubular passage has a passage wall defining a lumen extending from a first lumen opening in a surface of the cell growth substrate body into an interior region of the cell growth substrate;
The lumen is a cell growth substrate configured to receive a flow of a cell-containing liquid medium to disperse cells within an interior region of the cell growth substrate.
前記基質は、コラーゲンを含み、前記基質の外側にあり前記管腔開口に流動結合された合成ポリマー筒状要素も含む、請求項1に記載の細胞成長基質。   The cell growth substrate of claim 1, wherein the substrate comprises collagen and also includes a synthetic polymer tubular element outside the substrate and fluidly coupled to the luminal opening. 複数の前記筒状通路を含む、請求項1または2に記載の細胞成長基質。   The cell growth substrate according to claim 1 or 2, comprising a plurality of the cylindrical passages. 前記少なくとも1つの細長い筒状通路は、少なくとも1つの一次筒状通路と、前記一次筒状通路から分岐する少なくとも1つの二次筒状通路とを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の細胞成長基質。   The said at least 1 elongate cylindrical channel | path contains at least 1 primary cylindrical channel | path and at least 1 secondary cylindrical channel | path branched from the said primary cylindrical channel | path in any one of Claims 1-3. A cell growth substrate as described. 前記筒状通路は、前記第1の管腔開口から、前記基質上で前記第1の管腔開口から間隔をあけて設けられる第2の管腔開口まで延びる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の細胞成長基質。   5. The tube according to claim 1, wherein the cylindrical passage extends from the first lumen opening to a second lumen opening that is spaced apart from the first lumen opening on the substrate. 2. The cell growth substrate according to 1. 前記筒状通路は前記基質の中で終端をなす、請求項1〜4のいずれか1項に記載の細胞成長基質。   The cell growth substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein the cylindrical passage terminates in the substrate. 前記基質はリモデリング可能なコラーゲン性細胞外マトリクスシート材料を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の細胞成長基質。   The cell growth substrate according to any one of claims 1 to 6, wherein the substrate comprises a remodelable collagenous extracellular matrix sheet material. シート材料が、前記シート材料のための動物ソース組織由来の成長因子、グリコサミノグリカン、およびプロテオグリカンを保持する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の細胞成長基質。   The cell growth substrate of any one of claims 1 to 7, wherein the sheet material retains animal source tissue-derived growth factors, glycosaminoglycans, and proteoglycans for the sheet material. 細胞が播種された材料を調製するための方法であって、
請求項1に記載の細胞成長基質を細胞の液体懸濁液のソースに接続するステップであって、前記接続するステップは、前記細長い通路を前記ソースの輸送管腔と流動連結することを含むステップと、
ある量の前記細胞の液体懸濁液を前記輸送管腔を通して前記細長い通路の中に輸送することにより、細胞を前記基質の内部領域に送達するステップとを含む、方法。
A method for preparing a material seeded with cells comprising:
2. The step of connecting the cell growth substrate of claim 1 to a source of a liquid suspension of cells, wherein the step of connecting comprises fluidly connecting the elongate passage with a transport lumen of the source. When,
Delivering a quantity of a liquid suspension of the cells through the transport lumen and into the elongate passage to deliver the cells to an interior region of the substrate.
前記接続するステップは、前記細胞の液体懸濁液のソースに流動接続された投入チューブを有する細胞播種チャンバに前記細胞成長基質を挿入し、前記投入チューブを前記基質の第1の管腔開口に流動結合するステップを含む、請求項9に記載の方法。   The connecting step includes inserting the cell growth substrate into a cell seeding chamber having an input tube fluidly connected to a source of a liquid suspension of the cells, and inserting the input tube into the first lumen opening of the substrate. The method of claim 9, comprising the step of fluid coupling. 患者に送達するための細胞が播種された組成物を調製するための方法であって、
細胞外マトリクスの粒子と液体培地とを含む流体細胞外マトリクス粒状組成物を調製するステップと、
前記流体細胞外マトリクス組成物を液体細胞懸濁液と結合させて細胞流体組成物を形成するステップと、
前記細胞流体組成物を混合するステップとを含む、方法。
A method for preparing a composition seeded with cells for delivery to a patient comprising:
Preparing a fluid extracellular matrix particulate composition comprising particles of extracellular matrix and a liquid medium;
Combining the fluid extracellular matrix composition with a liquid cell suspension to form a cell fluid composition;
Mixing said cell fluid composition.
前記細胞流体組成物をゲル化するステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。   The method of claim 11, further comprising gelling the cell fluid composition. 前記ゲル化するステップは、前記細胞流体組成物のpHを変えるステップを含む、請求項12に記載の方法。   13. The method of claim 12, wherein the gelling step comprises changing the pH of the cell fluid composition. 前記ゲル化するステップは、前記細胞流体組成物の温度を変えるステップを含む、請求項12に記載の方法。   The method of claim 12, wherein the gelling comprises changing the temperature of the cell fluid composition. 細胞移植片を調製し投与するための方法であって、
患者に投与するのに適した生体適合性基質を調製するステップと、
血清タンパク質組成物を前記基質に適用することにより、血清タンパク質組成物と生体適合性基質とを含むプレコンディショニングされた基質を調製するステップと、
前記プレコンディショニングされた基質に細胞を加えることによって細胞移植片を調製するステップと、
前記細胞移植片を患者に投与するステップとを含む、方法。
A method for preparing and administering a cell graft, comprising:
Preparing a biocompatible substrate suitable for administration to a patient;
Preparing a preconditioned substrate comprising a serum protein composition and a biocompatible substrate by applying a serum protein composition to the substrate;
Preparing a cell graft by adding cells to the preconditioned substrate;
Administering the cell graft to a patient.
前記適用するステップは、吹付けにより適用するステップを含む、請求項15に記載の方法。   The method of claim 15, wherein the applying step comprises applying by spraying. 前記細胞を加えるステップは、液体細胞懸濁液を前記プレコンディショニングされた基質に吹付けるステップを含む、請求項16に記載の方法。   17. The method of claim 16, wherein adding the cells comprises spraying a liquid cell suspension onto the preconditioned substrate. 前記基質は少なくとも1つの細長い筒状通路を有し、前記細胞を追加するステップは、液体細胞懸濁液を前記筒状通路の中に流すステップを含む、請求項15に記載の方法。   16. The method of claim 15, wherein the substrate has at least one elongated cylindrical passage, and the step of adding cells comprises flowing a liquid cell suspension through the cylindrical passage. 前記流すステップは、送達カニューレの遠位開口を前記筒状通路内の遠位位置に進めるステップと、前記送達カニューレを前記筒状通路内で近位方向に後退させながら、ある量の液体細胞懸濁液を前記遠位開口から噴出させるステップとを含む、請求項18に記載の方法。   The flow step includes advancing a distal opening of the delivery cannula to a distal position within the tubular passage and a volume of liquid cell suspension while retracting the delivery cannula proximally within the tubular passage. 19. A method according to claim 18, comprising squirting turbid liquid from the distal opening. マトリクスに細胞を播種するための装置であって、
細胞の液体懸濁液を収容するための第1のチャンバと、
前記細胞が播種される細胞成長マトリクス材料を収容するための第2のチャンバと、
ある量の前記細胞の液体懸濁液を前記第1のチャンバから前記第2のチャンバに移送するための通路と、
前記細胞の液体懸濁液の少なくとも1つの状態を検出するための装置と、
前記ある量の前記細胞の液体懸濁液を前記第2のチャンバに収容されているマトリクス材料に適用するための適用装置とを含む、装置。
An apparatus for seeding cells in a matrix,
A first chamber for containing a liquid suspension of cells;
A second chamber for containing a cell growth matrix material in which the cells are seeded;
A passage for transferring an amount of the liquid suspension of cells from the first chamber to the second chamber;
An apparatus for detecting at least one condition of the liquid suspension of cells;
An application device for applying said amount of said liquid suspension of said cells to the matrix material contained in said second chamber.
前記適用装置は少なくとも1つのスプレーノズルを含む、請求項20に記載の装置。   21. The apparatus of claim 20, wherein the application device includes at least one spray nozzle. 前記適用装置は、管腔を有する少なくとも1つのカニューレを含む、請求項20に記載の装置。   21. The device of claim 20, wherein the application device includes at least one cannula having a lumen. 前記スプレーノズルを移動させるための機構をさらに含む、請求項21に記載の装置。   The apparatus of claim 21, further comprising a mechanism for moving the spray nozzle. 前記カニューレを移動させるための機構をさらに含む、請求項22に記載の装置。   24. The apparatus of claim 22, further comprising a mechanism for moving the cannula. 前記機構は、細胞の液体懸濁液を遠位開口から分散させている間に前記カニューレを近位方向に後退させるように機能する、請求項24に記載の装置。   25. The apparatus of claim 24, wherein the mechanism functions to retract the cannula proximally while dispersing a liquid suspension of cells from a distal opening. 前記マトリクス材料を、前記適用装置に対して予め定められた位置で保持するための位置合わせ構造をさらに含む、請求項21に記載の装置。   The apparatus of claim 21, further comprising an alignment structure for holding the matrix material in a predetermined position relative to the application apparatus. 前記第2のチャンバに収容される細胞成長マトリクス材料をさらに含む、請求項21に記載の装置。   24. The apparatus of claim 21, further comprising a cell growth matrix material housed in the second chamber. 前記細胞成長マトリクス材料は、ある量の前記細胞の液体懸濁液を収容するための少なくとも1つ細長い筒状通路を定める、請求項27に記載の装置。   28. The apparatus of claim 27, wherein the cell growth matrix material defines at least one elongated cylindrical passage for containing a quantity of the liquid suspension of cells. 前記第1のチャンバに収容された細胞の液体懸濁液をさらに含む、請求項27に記載の装置。   28. The apparatus of claim 27, further comprising a liquid suspension of cells contained in the first chamber. 前記第2のチャンバに付随し、かつ、前記適用装置によって細胞を前記マトリクス材料に適用した後前記マトリクス材料内での細胞の分散を容易にするように機能する分散支援装置をさらに含む、請求項21に記載の装置。   And further comprising a dispersion assist device associated with the second chamber and operative to facilitate dispersion of cells within the matrix material after the cells are applied to the matrix material by the application device. The apparatus according to 21. 前記分散支援装置は、前記マトリクス材料に磁界を発生させるように機能する、請求項30に記載の装置。   32. The apparatus of claim 30, wherein the dispersion assist device functions to generate a magnetic field in the matrix material. 前記分散支援装置は、前記第2のチャンバ内に収容された液体に流れを生じさせるように機能するミキサである、請求項31に記載の装置。   32. The apparatus of claim 31, wherein the dispersion assist device is a mixer that functions to cause a flow in the liquid contained in the second chamber. 前記ミキサは、前記第2のチャンバに収容された液体にパルス状の双方向の流れを生じさせるように機能する、請求項32に記載の装置。   33. The apparatus of claim 32, wherein the mixer functions to create a pulsating bi-directional flow in the liquid contained in the second chamber. 前記第2のチャンバに収容され前記第2のチャンバを第1および第2の体積に分割する細胞成長マトリクス材料をさらに含み、前記第1および第2の体積は前記細胞成長マトリクス材料の部分を除いて互いに流体封止される、請求項32または33に記載の装置。   And further comprising a cell growth matrix material housed in the second chamber and dividing the second chamber into first and second volumes, wherein the first and second volumes exclude portions of the cell growth matrix material. 34. The device of claim 32 or 33, wherein the devices are fluidly sealed to each other. 前記分散支援装置は前記第2のチャンバ内で圧力傾斜を発生させるように機能する、請求項30に記載の装置。   32. The apparatus of claim 30, wherein the dispersion assist device functions to generate a pressure gradient within the second chamber. 前記分散支援装置は、前記第2のチャンバに収容された細胞成長基質を動かすように機能する、請求項30に記載の装置。   32. The apparatus of claim 30, wherein the dispersion assist device functions to move a cell growth substrate contained in the second chamber. 前記分散支援装置は、前記第2のチャンバを回転させて細胞を少なくとも部分的に遠心力によって前記細胞成長マトリクス材料内で分散させるように機能する、請求項36に記載の装置。   37. The apparatus of claim 36, wherein the dispersion assist device functions to rotate the second chamber to disperse cells within the cell growth matrix material at least in part by centrifugal force. 前記第2のチャンバに収容され前記第2のチャンバ内の直立する壁に対して配置された細胞成長マトリクス材料をさらに含む、請求項37に記載の装置。   38. The apparatus of claim 37, further comprising a cell growth matrix material housed in the second chamber and disposed against an upstanding wall in the second chamber. 流動性の、細胞が播種された移植片を調製するための装置であって、
細胞の液体懸濁液を含む第1のチャンバと、
細胞が播種される流動性細胞成長基質材料を含む第2のチャンバであって、前記細胞の液体懸濁液が前記流動性細胞成長基質材料と結合することによって、流動性の、細胞が播種された移植片材料が形成されるよう、前記第1のチャンバに流動接続された第2のチャンバと、
前記流動性の、細胞が播種された移植片材料を混合するように機能するミキサとを含む
、装置。
An apparatus for preparing a flowable, cell-seeded graft, comprising:
A first chamber containing a liquid suspension of cells;
A second chamber containing a flowable cell growth substrate material into which cells are seeded, wherein the fluid suspension of cells is seeded by binding a liquid suspension of the cells with the flowable cell growth substrate material. A second chamber fluidly connected to the first chamber so that a graft material is formed;
And a flowable mixer that functions to mix the cell-seeded graft material.
前記ミキサは、前記流動性の、細胞が播種された移植片材料のための流路の中に配置された静止ミキサである、請求項39に記載の装置。   40. The apparatus of claim 39, wherein the mixer is a static mixer disposed in a flow path for the flowable, cell seeded graft material. 前記ミキサは回転ミキサである、請求項39に記載の装置。   40. The apparatus of claim 39, wherein the mixer is a rotary mixer. 前記第1のチャンバは通路である、請求項39に記載の装置。   40. The apparatus of claim 39, wherein the first chamber is a passage. 前記第2のチャンバは通路である、請求項39または42に記載の装置。   43. Apparatus according to claim 39 or 42, wherein the second chamber is a passage. 患者を治療するための方法であって、
患者の組織サンプルを処理して前記患者の細胞の懸濁液を得るステップと、
細胞成長基質を細胞播種装置のインキュベーションチャンバに入れるステップと、
前記細胞播種装置の動作を開始させ、それにより、前記細胞の懸濁液の少なくとも1つの状態を検出し、前記懸濁液の細胞を前記細胞成長基質と結合させることにより、細胞が播種された基質を形成するステップと、
前記細胞が播種された基質を患者に投与するステップとを含む、方法。
A method for treating a patient, comprising:
Processing a patient tissue sample to obtain a suspension of the patient cells;
Placing the cell growth substrate into the incubation chamber of the cell seeding device;
Cells are seeded by initiating operation of the cell seeding device, thereby detecting at least one state of the cell suspension and binding the cells of the suspension to the cell growth substrate. Forming a substrate; and
Administering to the patient a substrate seeded with said cells.
細胞が播種されたマトリクスを調製するための方法であって、
細胞を第1の粘度を有するゲル化可能な組成物と混合することによりゲル化可能な細胞混合物を形成するステップと、
前記ゲル化可能な細胞混合物を細胞成長基質に適用するステップと、
前記ゲル化可能な細胞混合物をゲル化して前記細胞成長基質と接触する細胞ゲルを形成するステップとを含む、方法。
A method for preparing a matrix seeded with cells comprising:
Forming a gellable cell mixture by mixing the cells with a gellable composition having a first viscosity;
Applying the gellable cell mixture to a cell growth substrate;
Gelling the gellable cell mixture to form a cell gel in contact with the cell growth substrate.
細胞が播種された移植片であって、
細胞外マトリクス基質材料と、
前記基質材料に適用されたコラーゲン性ゲルと、
前記基質材料に、前記ゲルに、または前記基質材料および前記ゲル双方に付着した細胞とを含む、細胞が播種された移植片。
A graft seeded with cells,
An extracellular matrix matrix material;
A collagenous gel applied to the matrix material;
A graft seeded with cells comprising the matrix material, the gel, or cells attached to both the matrix material and the gel.
前記コラーゲン性ゲルは、天然コラーゲンと、前記細胞外マトリクス水解物のためのソース組織由来の少なくとも1つのさらなる天然生物活性物質とを含む細胞外マトリクス水解物からなっている、請求項46に記載の移植片。   47. The extracellular matrix hydrolyzate comprising the collagenous gel comprising natural collagen and at least one additional natural bioactive agent derived from a source tissue for the extracellular matrix hydrolyzate. Graft. 前記生物活性物質は成長因子である、請求項47に記載の移植片。   48. The implant of claim 47, wherein the bioactive agent is a growth factor. 患者を細胞移植片で治療するための方法であって、
患者から血清を採取するステップと、
前記患者の組織サンプルを処理することにより患者の細胞群を得るステップと、
前記血清をマトリクス基質に適用することにより血清がプレコンディショニングされたマトリクス基質を調製するステップと、
前記細胞群を前記プレコンディショニングされたマトリクス基質に適用することにより細胞移植片を形成するステップと、
前記細胞移植片を患者に投与するステップとを含む、方法。
A method for treating a patient with a cell graft, comprising:
Collecting serum from the patient;
Obtaining a patient cell population by processing the patient tissue sample;
Preparing a serum-preconditioned matrix substrate by applying the serum to a matrix substrate;
Forming a cell graft by applying the cell population to the preconditioned matrix substrate;
Administering the cell graft to a patient.
患者を治療するための方法であって、
細胞の懸濁液を粒状細胞成長基質と結合させるステップと、
細胞の数が大幅に増えない程度の期間および条件で、前記粒状細胞成長基質と接触させ
て前記細胞の懸濁液をインキュベートすることにより、粒状細胞成長基質の粒子に付着した細胞を有する細胞化された粒状体を形成するステップと、
前記細胞化された粒状体を患者に投与するステップとを含む、方法。
A method for treating a patient, comprising:
Combining a suspension of cells with a granular cell growth substrate;
Cellularization with cells attached to particles of granular cell growth substrate by incubating the suspension of cells in contact with the granular cell growth substrate for a period and conditions that do not significantly increase the number of cells Forming a granulated body,
Administering the cellized granule to a patient.
前記インキュベートするステップは、前記懸濁液内の細胞の少なくとも20%は前記粒子に付着するが前記細胞の数は増えないようにするのに有効な期間および条件で行なわれる、請求項50に記載の方法。   51. The incubating step is performed for a period and under conditions effective to prevent at least 20% of the cells in the suspension from attaching to the particles but not increasing the number of cells. the method of. 細胞外マトリクス粒子に付着した細胞からなる細胞化された粒状体を含む細胞移植片を、患者に導入するステップを含む、患者を治療するための方法。   A method for treating a patient comprising introducing into the patient a cell graft comprising a cellized granule composed of cells attached to extracellular matrix particles. 細胞外マトリクス材料からなるフィラメントと、
前記フィラメントに付着した細胞群とを含む、細胞移植片。
Filaments made of extracellular matrix material;
A cell graft comprising a group of cells attached to the filament.
フィラメントの形態の細胞成長基質と、
前記フィラメントに付着した細胞群であって、前記細胞は血管内皮前駆細胞を含む細胞群とを含む、細胞移植片。
A cell growth substrate in the form of a filament;
A group of cells attached to the filament, wherein the cells include a group of cells containing vascular endothelial precursor cells.
前記組織内に請求項54に記載の細胞移植片を導入するステップを含む、患者の組織の血管新生のための方法。   55. A method for angiogenesis of a patient's tissue comprising introducing the cell graft of claim 54 into the tissue. 粒状細胞成長基質材料と、
前記細胞成長基質材料の粒子に付着した細胞であって、前記細胞は、血管内皮前駆細胞、筋肉由来細胞、またはその組合せを含む細胞とを含む、細胞移植片材料。
Granular cell growth substrate material;
A cell graft material comprising cells attached to particles of said cell growth substrate material, said cells comprising vascular endothelial precursor cells, muscle-derived cells, or cells comprising a combination thereof.
細胞移植片を調製するための方法であって、
第1の細胞成長基質シートを調製するステップと、
最初に、細胞組成物を前記第1の細胞成長基質シートの表面に適用することにより、第1の細胞播種面を形成するステップと、
前記最初の適用の後、第2の細胞成長基質シートを前記第1の細胞播種面の上に積層するステップと含む、方法。
A method for preparing a cell graft comprising:
Preparing a first cell growth substrate sheet;
First forming a first cell seeding surface by applying a cell composition to the surface of the first cell growth substrate sheet;
Laminating a second cell growth substrate sheet on the first cell seeding surface after the first application.
細胞組成物を前記第2の細胞成長基質シートの表面に適用するステップをさらに含む、請求項57に記載の方法。   58. The method of claim 57, further comprising applying a cell composition to the surface of the second cell growth substrate sheet. 第1の細胞成長基質シートと、
前記第1のシートの上に積層された第2の細胞成長基質シートと、
前記第1のシートと前記第2のシートとの間にある、細胞が播種された層とを含む、細胞移植片。
A first cell growth substrate sheet;
A second cell growth substrate sheet laminated on the first sheet;
A cell graft comprising a cell seeded layer between the first sheet and the second sheet.
細胞が播種された移植片を調製するための装置であって、
細胞成長基質を収容するためのインキュベーションチャンバと、
ある量の懸濁液を供給するための複数のカニューレを含む、液体細胞懸濁液を細胞成長基質に適用するための適用装置とを含む、装置。
An apparatus for preparing a graft seeded with cells comprising:
An incubation chamber for containing a cell growth substrate;
An application device for applying a liquid cell suspension to a cell growth substrate, comprising a plurality of cannulas for supplying a volume of suspension.
ある量の前記懸濁液を前記複数のカニューレから分散させている間に前記複数のカニューレを後退させるように構成される、請求項60に記載の装置。   61. The apparatus according to claim 60, wherein the apparatus is configured to retract the plurality of cannulas while dispersing an amount of the suspension from the plurality of cannulas. 小型形状を有するシート形態細胞成長基質粒子を有する粒状材料を含む、細胞成長基質組成物。   A cell growth substrate composition comprising a particulate material having sheet-form cell growth substrate particles having a small shape. シート形態基質粒子の少なくとも25%は、シートの面で考えたとき、第1の最大断面寸法軸を有し、前記最大断面寸法軸は、この軸に対して垂直でありかつこの軸を中心とする線上の第2の断面軸の長さの約2倍以下である、請求項62に記載の基質組成物。   At least 25% of the sheet-form substrate particles have a first maximum cross-sectional dimension axis when considered in the plane of the sheet, the maximum cross-sectional dimension axis being perpendicular to and about this axis. 64. The substrate composition of claim 62, wherein the substrate composition is not more than about twice the length of the second cross-sectional axis on the line to be cut. 前記基質粒子の最大断面寸法は、約20ミクロン〜約2000ミクロンの範囲である、請求項62または63に記載の組成物。   64. The composition of claim 62 or 63, wherein the substrate particles have a maximum cross-sectional dimension ranging from about 20 microns to about 2000 microns. 小型形状を有するシート形態細胞外マトリクス粒子を有する粒状細胞外マトリクス材料を含む、細胞外マトリクス組成物。   An extracellular matrix composition comprising a granular extracellular matrix material having sheet-form extracellular matrix particles having a compact shape. 前記シート形態細胞外マトリクス粒子の少なくとも25%は、前記シートの面で考えたとき、第1の最大断面寸法軸を有し、前記最大断面寸法軸は、この軸に対して垂直でありかつこの軸を中心とする線上の第2の断面軸の長さの約2倍以下である、請求項65に記載の組成物。   At least 25% of the sheet-form extracellular matrix particles have a first maximum cross-sectional dimension axis when considered in the plane of the sheet, the maximum cross-sectional dimension axis being perpendicular to this axis and 66. The composition of claim 65, wherein the composition is no more than about twice the length of the second cross-sectional axis on a line centered about the axis. 前記細胞外マトリクス粒子の最大断面寸法は、約20ミクロン〜約2000ミクロンの範囲である、請求項65または66に記載の組成物。   67. The composition of claim 65 or 66, wherein the maximum cross-sectional dimension of the extracellular matrix particles ranges from about 20 microns to about 2000 microns. 前記細胞外マトリクス粒子の最大断面寸法は、約20ミクロン〜約2000ミクロンの範囲である、請求項66または67に記載の組成物。   68. The composition of claim 66 or 67, wherein the maximum cross-sectional dimension of the extracellular matrix particles ranges from about 20 microns to about 2000 microns. 前記粒子に付着した細胞をさらに含む、請求項62〜68のいずれか1項に記載の組成物。   69. The composition of any one of claims 62 to 68, further comprising cells attached to the particles. 前記細胞は、前記粒子の外面の実質的に全体を覆う、請求項69に記載の組成物。   70. The composition of claim 69, wherein the cells cover substantially the entire outer surface of the particle. 前記細胞は、前記粒子の外面全体を覆う実質的にコンフルエントな単一層を形成する、請求項70に記載の組成物。   71. The composition of claim 70, wherein the cells form a substantially confluent monolayer that covers the entire outer surface of the particle. 前記細胞は内皮細胞、血管内皮前駆細胞、またはその混合物を含む、請求項71に記載の組成物。   72. The composition of claim 71, wherein the cells comprise endothelial cells, vascular endothelial progenitor cells, or mixtures thereof. 前記細胞はクローンである、請求項72に記載の組成物。   75. The composition of claim 72, wherein the cell is a clone. 前記細胞は、内皮細胞、血管内皮前駆細胞、またはその混合物からなる、請求項72または73に記載の組成物。   74. The composition of claim 72 or 73, wherein the cells comprise endothelial cells, vascular endothelial progenitor cells, or a mixture thereof. 細胞成長基質材料と、
前記細胞成長基質材料を封入し、前記基質材料を通して流体培地の流れを導くように構成された、封入材料とを含む、細胞成長基質製品。
A cell growth substrate material;
A cell growth substrate product comprising encapsulating the cell growth substrate material and encapsulating material configured to direct a flow of fluid medium through the substrate material.
前記封入材料は、少なくとも第1の開口と、前記第1の開口から間隔をあけて設けられた少なくとも第2の開口とを定める、請求項75に記載の製品。   The product of claim 75, wherein the encapsulant material defines at least a first opening and at least a second opening spaced from the first opening. 前記細胞は、混合された細胞群でありまたは混合された細胞群を含み、前記細胞群は、脂肪組織由来であり、幹細胞、血管内皮前駆細胞、白血球、内皮細胞、および血管平滑筋細胞を含む、請求項1〜76のいずれか1項に記載の細胞移植片または細胞移植片を調製するための方法。   The cell is a mixed cell group or includes a mixed cell group, and the cell group is derived from adipose tissue and includes stem cells, vascular endothelial progenitor cells, leukocytes, endothelial cells, and vascular smooth muscle cells. 77. A method for preparing a cell graft or a cell graft according to any one of claims 1 to 76. 脂肪組織由来であり、幹細胞、血管内皮前駆細胞、白血球、内皮細胞、および血管平滑筋細胞を含む、混合された細胞群と、
細胞外マトリクス材料からなる細胞成長基質とを含む、細胞移植片。
A mixed cell population derived from adipose tissue and comprising stem cells, vascular endothelial progenitor cells, leukocytes, endothelial cells, and vascular smooth muscle cells;
A cell graft comprising a cell growth substrate comprising an extracellular matrix material.
前記細胞外マトリクス材料は、細胞外マトリクス材料のためのソース組織由来の、保持された生物活性成分を含む、請求項78に記載の細胞移植片。   79. The cell graft of claim 78, wherein the extracellular matrix material comprises a retained bioactive component from a source tissue for the extracellular matrix material. 前記細胞成長基質は粒状形態である、請求項78または79に記載の細胞移植片。   80. The cell graft of claim 78 or 79, wherein the cell growth substrate is in particulate form. 脂肪組織由来であり、幹細胞、血管内皮前駆細胞、白血球、内皮細胞、および血管平滑筋細胞を含む、混合された細胞群と、
粒状細胞成長基質とを含む、細胞移植片。
A mixed cell population derived from adipose tissue and comprising stem cells, vascular endothelial progenitor cells, leukocytes, endothelial cells, and vascular smooth muscle cells;
A cell graft comprising a granular cell growth substrate.
前記粒状細胞成長基質はシート形態粒子を含む、請求項81に記載の細胞移植片。   82. The cell graft of claim 81, wherein the granular cell growth substrate comprises sheet-form particles. 血管内皮前駆細胞群と、
粒状細胞成長基質とを含む、細胞移植片。
Vascular endothelial progenitor cells,
A cell graft comprising a granular cell growth substrate.
前記粒状細胞成長基質はシート形態粒子を含む、請求項83に記載の細胞移植片。   84. The cell graft of claim 83, wherein the granular cell growth substrate comprises sheet-form particles. 前記基質は細胞外マトリクス材料を含む、請求項83または84に記載の細胞移植片。   85. The cell graft of claim 83 or 84, wherein the matrix comprises an extracellular matrix material. マトリクスに細胞を播種するためのシステムであって、
細胞を、これから前記細胞で播種される細胞成長基質と結合させるためのチャンバと、
前記細胞の前記基質に対する付着を評価するための機構とを含む、システム。
A system for seeding cells in a matrix,
A chamber for binding the cells to a cell growth substrate which is now seeded with the cells;
A mechanism for assessing adhesion of the cells to the substrate.
前記機構は細胞カウンタを含む、請求項86に記載のシステム。   90. The system of claim 86, wherein the mechanism includes a cell counter.
JP2018088619A 2010-05-25 2018-05-02 Methods, substrates, and systems useful for cell dissemination of medical implants Active JP6794398B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US34813510P 2010-05-25 2010-05-25
US61/348,135 2010-05-25

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016035596A Division JP6336499B2 (en) 2010-05-25 2016-02-26 Methods, substrates, and systems useful for cell seeding of medical implants

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018113994A true JP2018113994A (en) 2018-07-26
JP6794398B2 JP6794398B2 (en) 2020-12-02

Family

ID=44343129

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013512200A Active JP5947790B2 (en) 2010-05-25 2011-05-25 Methods, substrates, and systems useful for cell seeding of medical implants
JP2016035596A Active JP6336499B2 (en) 2010-05-25 2016-02-26 Methods, substrates, and systems useful for cell seeding of medical implants
JP2018088619A Active JP6794398B2 (en) 2010-05-25 2018-05-02 Methods, substrates, and systems useful for cell dissemination of medical implants

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013512200A Active JP5947790B2 (en) 2010-05-25 2011-05-25 Methods, substrates, and systems useful for cell seeding of medical implants
JP2016035596A Active JP6336499B2 (en) 2010-05-25 2016-02-26 Methods, substrates, and systems useful for cell seeding of medical implants

Country Status (7)

Country Link
US (5) US9115336B2 (en)
EP (2) EP3443991A1 (en)
JP (3) JP5947790B2 (en)
CN (2) CN102946915B (en)
AU (1) AU2011258295B2 (en)
CA (2) CA2800284C (en)
WO (1) WO2011150055A2 (en)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7905826B2 (en) * 2004-11-03 2011-03-15 Cook Incorporated Methods for modifying vascular vessel walls
WO2006062976A2 (en) * 2004-12-07 2006-06-15 Cook Incorporated Methods for modifying vascular vessel walls
AU2013323538B2 (en) 2012-09-26 2019-07-11 Cook Biotech Incorporated Medical device design, manufacture and testing systems
US9533072B2 (en) * 2012-10-08 2017-01-03 Cormatrix Cardiovascular, Inc. Reinforced vascular prostheses
US10781417B2 (en) * 2012-12-11 2020-09-22 Pall Technology Uk Limited System and method for detachment of cells in fixed bed reactors
JP6272647B2 (en) * 2013-01-21 2018-01-31 テルモ株式会社 Method for producing sheet cell culture
HUE042704T2 (en) * 2013-04-08 2019-07-29 Regentys Corp Method and composition for treating inflammatory bowel disease without colectomy
US9238090B1 (en) 2014-12-24 2016-01-19 Fettech, Llc Tissue-based compositions
CN106137458B (en) * 2015-04-24 2021-05-25 四川蓝光英诺生物科技股份有限公司 Blood vessel casting molding device and method
CA2987045A1 (en) * 2015-05-27 2016-12-01 Cook Regentec Llc Sheet-form cell growth scaffold particles and grafts, and methods for same
US10173027B2 (en) 2015-10-07 2019-01-08 Cook Medical Technologies Llc Methods, medical devices and kits for modifying the luminal profile of a body vessel
JP6111510B1 (en) 2016-05-02 2017-04-12 インテグリカルチャー株式会社 Growth induction system, growth induction control device, growth induction control method, and growth induction control program
KR102170373B1 (en) * 2016-05-02 2020-10-27 인테그리컬쳐 인코포레이티드 Growth induction system, growth induction control device, growth induction control method, and growth induction control program
US10345208B2 (en) 2016-07-12 2019-07-09 Deka Products Limited Partnership System and method for applying force to a device
US11254901B2 (en) 2016-07-12 2022-02-22 Deka Products Limited Partnership System and method for printing tissue
CN107670145B (en) * 2016-08-01 2021-09-14 北京唐颐惠康生物医学技术有限公司 Infusion pump and infusion method special for stem cells
US11299705B2 (en) 2016-11-07 2022-04-12 Deka Products Limited Partnership System and method for creating tissue
US10572011B2 (en) * 2017-06-30 2020-02-25 Microsoft Technology Licensing, Llc Haptic feedback system
US10570362B2 (en) * 2017-07-12 2020-02-25 Deka Products Limited Partnership System and method for transferring tissue
US20210085834A1 (en) * 2017-07-26 2021-03-25 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Multi-Layered Graft for Tissue Engineering Applications
JP6574274B2 (en) * 2018-01-04 2019-09-11 テルモ株式会社 Method for producing sheet cell culture
EP4058074A1 (en) * 2019-11-15 2022-09-21 Research Institute at Nationwide Children's Hospital Systems and methods producing seeded grafts
US11826490B1 (en) 2020-12-29 2023-11-28 Acell, Inc. Extracellular matrix sheet devices with improved mechanical properties and method of making

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008126952A1 (en) * 2007-04-17 2008-10-23 Byoung-Hyun Min Method for preparing a cell-erived extracellular matrix scaffold
WO2008157495A2 (en) * 2007-06-15 2008-12-24 Osteotech, Inc. Bone matrix compositions and methods
JP2009506074A (en) * 2005-08-25 2009-02-12 ボストン サイエンティフィック リミテッド Self-assembled intravascular structures
JP2009513207A (en) * 2005-10-27 2009-04-02 コロプラスト アクティーゼルスカブ Biodegradable scaffold with ECM material
WO2009050634A1 (en) * 2007-10-17 2009-04-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Diagnosis of diseases by measuring cell mediated extracellular matrix degradation
WO2009076391A2 (en) * 2007-12-10 2009-06-18 Cook Biotech Incorporated Medical materials including modified extracellular matrix materials
US20090163990A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Chunlin Yang Decellularized omentum matrix and uses thereof
WO2009086499A2 (en) * 2007-12-28 2009-07-09 Cook Biotech Incorporated Medical composition including an extracellular matrix particulate
US20090238855A1 (en) * 2007-05-10 2009-09-24 Matheny Robert G Laminate sheet articles for tissue regeneration
WO2009116951A2 (en) * 2008-03-17 2009-09-24 Agency For Science, Technology And Research Microcarriers for stem cell culture
WO2009122330A2 (en) * 2008-04-03 2009-10-08 Koninklijke Philips Electronics N. V. Biocompatible products for magnetic particle imaging
JP2010508851A (en) * 2006-11-13 2010-03-25 エシコン・インコーポレイテッド In vitro expansion of postpartum-derived cells using microcarriers

Family Cites Families (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1807141A (en) 1928-09-15 1931-05-26 Alan D Wood Embossing metallic plates
US4458678A (en) 1981-10-26 1984-07-10 Massachusetts Institute Of Technology Cell-seeding procedures involving fibrous lattices
IL75554A (en) * 1985-06-18 1993-01-14 Yeda Res & Dev Matrix for cell cultivation in vitro
FR2597501B1 (en) * 1986-04-18 1990-01-19 Merieux Inst PROCESS FOR MANUFACTURING COLLAGEN TABLECLOTS, TABLETS OBTAINED AND APPLICATIONS THEREOF
US5026650A (en) * 1988-06-30 1991-06-25 The United States Of Amercia As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Horizontally rotated cell culture system with a coaxial tubular oxygenator
JPH089961A (en) 1994-06-30 1996-01-16 Sumitomo Bakelite Co Ltd Culture medium and its production
US5518205A (en) 1994-09-06 1996-05-21 Rockwell International Corporation High altitude, long duration surveillance system
IL115728A0 (en) * 1994-10-25 1996-01-19 Boehringer Mannheim Gmbh Biomaterial containing epithelial cells and use thereof as a transplant
DE4438015A1 (en) * 1994-10-25 1996-05-02 Boehringer Mannheim Gmbh Bio-materials for treating skin wounds, e.g. burns, senile ulcers and diabetic wounds
PL331765A1 (en) 1996-08-23 1999-08-02 Cook Biotech Inc Trnsplant prosthesis, materials and methods
US6886568B2 (en) * 1998-04-08 2005-05-03 The Johns Hopkins University Method for fabricating cell-containing implants
US6866842B1 (en) 1998-05-01 2005-03-15 University Of Pittsburgh Muscle-derived cells (MDCs) for treating muscle-or bone-related injury or dysfunction
US6777231B1 (en) 1999-03-10 2004-08-17 The Regents Of The University Of California Adipose-derived stem cells and lattices
US6662805B2 (en) * 1999-03-24 2003-12-16 The Johns Hopkins University Method for composite cell-based implants
CA2378618C (en) * 1999-08-06 2009-10-06 Cook Biotech Incorporated Tubular graft construct
HUP0300810A2 (en) * 2000-07-20 2003-08-28 M.G.V.S. Ltd. Artifical vascular grafts, and methods of producing and using same
US6638312B2 (en) 2000-08-04 2003-10-28 Depuy Orthopaedics, Inc. Reinforced small intestinal submucosa (SIS)
JP4195287B2 (en) * 2000-10-02 2008-12-10 エフ.キャノン トーマス Automated bioculture and bioculture experimental system
AUPR298901A0 (en) * 2001-02-07 2001-03-08 McComb Foundation, Inc., The Cell suspension preparation technique and device
US7155417B1 (en) 2001-06-05 2006-12-26 Intervoice Limited Partnership System and method for detecting fraud in prepaid accounts
US7651684B2 (en) 2001-12-07 2010-01-26 Cytori Therapeutics, Inc. Methods of using adipose tissue-derived cells in augmenting autologous fat transfer
US7595043B2 (en) 2001-12-07 2009-09-29 Cytori Therapeutics, Inc. Method for processing and using adipose-derived stem cells
US9144583B2 (en) 2002-03-29 2015-09-29 Tissue Genesis, Inc. Cell separation apparatus and methods of use
US8202725B2 (en) * 2004-12-23 2012-06-19 Tissue Genesis Incorporated Cell sodding method and apparatus
KR20050006147A (en) 2002-04-08 2005-01-15 밀레늄 바이올로직스 인코포레이티드 Automated tissue engineering system
BR0309728A (en) 2002-05-01 2005-04-26 Verigen Ag Implantable composition, and methods for producing same, and for effective treatment of articular joint surface cartilage
EP1585426A4 (en) * 2002-05-02 2006-09-20 Cook Biotech Inc Cell-seeded extracellular matrix grafts
US20030212456A1 (en) 2002-05-09 2003-11-13 John Lipchitz Implant for tissue repair
GB2397824A (en) 2003-01-31 2004-08-04 Himedica Ltd Three dimensional cell culture
GB2424586B (en) 2003-08-25 2008-05-28 Cook Biotech Inc Graft materials containing bioactive substances, and methods for their manufacture
GB2423934B (en) * 2003-09-04 2007-11-28 Cook Biotech Inc Extracellular matrix composite materials, and manufacture and use thereof
EP1713525B1 (en) * 2004-02-09 2010-06-16 Cook Incorporated Cast bioremodelable graft
AU2005212432A1 (en) 2004-02-09 2005-08-25 Indiana University Research And Technology Corporation Isolation, expansion and use of clonogenic endothelial progenitor cells
EP1788073B1 (en) * 2004-08-17 2013-11-06 Kyushu Institute of Technology Porous sheet member for cell culture and, utilizing the same, bioreactor and culturing method
JP4843793B2 (en) * 2004-09-08 2011-12-21 国立大学法人名古屋大学 Production of cell culture and materials used for the production
US20090215009A1 (en) * 2005-02-23 2009-08-27 Hi-Lex Corporation Medical material, artificial tooth root, and method of producing medical material
US9788821B2 (en) 2005-04-29 2017-10-17 Cook Biotech Incorporated Physically modified extracellular matrix materials and uses thereof
CN100477971C (en) * 2005-05-27 2009-04-15 中国人民解放军总医院 Arthrodial cartilage proto micro-carrier
WO2006138718A2 (en) * 2005-06-17 2006-12-28 Drexel University Three-dimensional scaffolds for tissue engineering made by processing complex extracts of natural extracellular matrices
EP1902128A4 (en) 2005-07-12 2009-02-25 Tissue Genesis Inc Apparatus and methods for preparing tissue grafts
WO2007016122A2 (en) * 2005-07-27 2007-02-08 Cook Incorporated Implantable remodelable materials comprising magnetic material
EP1988152B1 (en) * 2006-02-21 2016-11-23 JSR Corporation Cell culture construct, cell culture container, construct having spheroid, container having spheroid and method of producing the same
US8003388B2 (en) * 2006-03-24 2011-08-23 Nortis, Inc. Method for creating perfusable microvessel systems
US20070269476A1 (en) * 2006-05-16 2007-11-22 Voytik-Harbin Sherry L Engineered extracellular matrices control stem cell behavior
CA2667214C (en) 2006-10-23 2015-12-01 Cook Biotech Incorporated Processed ecm materials with enhanced component profiles
US20080112998A1 (en) * 2006-11-14 2008-05-15 Hongjun Wang Innovative bottom-up cell assembly approach to three-dimensional tissue formation using nano-or micro-fibers
EP2152851B1 (en) * 2007-04-06 2018-04-25 Terumo BCT, Inc. Improved bioreactor surfaces
JP2009055817A (en) 2007-08-30 2009-03-19 Tokai Univ Method for analyzing cell fate
EP2222234B1 (en) 2007-12-04 2018-01-24 Ingeneron, Inc. Apparatus and methods for cell isolation
CN101195044A (en) * 2007-12-29 2008-06-11 中国人民解放军第四军医大学 Tissue engineered fine particle tissue and method for preparing the same
FR2927632B1 (en) * 2008-02-14 2013-07-19 Basf Beauty Care Solutions F CORNEA AND MUQUEUSE RECONSTRUCTED.
CN101597633B (en) * 2008-06-03 2012-08-22 哈药集团生物工程有限公司 New method for producing recombinant human hematopoietin by cell suspension culture
DE102012105540A1 (en) * 2012-06-26 2014-04-24 Karlsruher Institut für Technologie Vascular model, process for its preparation and its use

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009506074A (en) * 2005-08-25 2009-02-12 ボストン サイエンティフィック リミテッド Self-assembled intravascular structures
JP2009513207A (en) * 2005-10-27 2009-04-02 コロプラスト アクティーゼルスカブ Biodegradable scaffold with ECM material
JP2010508851A (en) * 2006-11-13 2010-03-25 エシコン・インコーポレイテッド In vitro expansion of postpartum-derived cells using microcarriers
WO2008126952A1 (en) * 2007-04-17 2008-10-23 Byoung-Hyun Min Method for preparing a cell-erived extracellular matrix scaffold
US20090238855A1 (en) * 2007-05-10 2009-09-24 Matheny Robert G Laminate sheet articles for tissue regeneration
WO2008157495A2 (en) * 2007-06-15 2008-12-24 Osteotech, Inc. Bone matrix compositions and methods
WO2009050634A1 (en) * 2007-10-17 2009-04-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Diagnosis of diseases by measuring cell mediated extracellular matrix degradation
WO2009076391A2 (en) * 2007-12-10 2009-06-18 Cook Biotech Incorporated Medical materials including modified extracellular matrix materials
US20090163990A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Chunlin Yang Decellularized omentum matrix and uses thereof
WO2009086499A2 (en) * 2007-12-28 2009-07-09 Cook Biotech Incorporated Medical composition including an extracellular matrix particulate
WO2009116951A2 (en) * 2008-03-17 2009-09-24 Agency For Science, Technology And Research Microcarriers for stem cell culture
WO2009122330A2 (en) * 2008-04-03 2009-10-08 Koninklijke Philips Electronics N. V. Biocompatible products for magnetic particle imaging

Also Published As

Publication number Publication date
CA3071304A1 (en) 2011-12-01
JP2013528072A (en) 2013-07-08
EP2575913B1 (en) 2018-07-25
WO2011150055A2 (en) 2011-12-01
CA2800284A1 (en) 2011-12-01
US10071187B2 (en) 2018-09-11
JP2016105726A (en) 2016-06-16
CA3071304C (en) 2023-09-05
JP5947790B2 (en) 2016-07-06
CN102946915B (en) 2015-12-09
US11173231B2 (en) 2021-11-16
CN102946915A (en) 2013-02-27
JP6336499B2 (en) 2018-06-06
EP3443991A1 (en) 2019-02-20
AU2011258295B2 (en) 2015-01-29
EP2575913A2 (en) 2013-04-10
US11077231B2 (en) 2021-08-03
US20150359940A1 (en) 2015-12-17
JP6794398B2 (en) 2020-12-02
CN105311677B (en) 2019-08-20
AU2011258295A1 (en) 2013-01-10
US20220280696A1 (en) 2022-09-08
WO2011150055A3 (en) 2012-07-12
US9115336B2 (en) 2015-08-25
US20190117843A1 (en) 2019-04-25
CA2800284C (en) 2020-02-11
CN105311677A (en) 2016-02-10
US20110319868A1 (en) 2011-12-29
US20160082157A1 (en) 2016-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6336499B2 (en) Methods, substrates, and systems useful for cell seeding of medical implants
US11584912B2 (en) Cell separation apparatus and methods of use
EP3514228A1 (en) Artificial tissue precursor and preparation method therefor
JP2009501562A (en) Apparatus and method for pretreatment of tissue graft
CN101258237A (en) Apparatus and methods for preparing tissue grafts
US20070243574A1 (en) Vascular mimic for drug and device evaluation
AU2015202093B2 (en) Methods, substrates, and systems useful for cell seeding of medical grafts
US20210338816A1 (en) Magnetic Delivery System and Hydrogel Fixative for Therapeutic Cells
US20230332095A1 (en) Cell separation apparatus and methods of use
AU2012200361A1 (en) Apparatus and methods for preparing tissue grafts

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180522

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180522

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190507

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190806

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200114

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200410

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200915

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20201012

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201111

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6794398

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250